c語言學(xué)習(xí)c語言第12章

會計學(xué)1c語言學(xué)習(xí)c語言第12章12.1Ｃ語言文件概述1．文件與文件名

文件是指存放在外部存儲介質(zhì)上的數(shù)據(jù)集合。為標(biāo)識一個文件，每個文件都必須有一個文件名，其一般結(jié)構(gòu)為：主文件名[.擴(kuò)展名]

文件命名規(guī)則，遵循操作系統(tǒng)的約定。2．文件分類可以從不同的角度對文件進(jìn)行分類：（1）根據(jù)文件的內(nèi)容，可分為程序文件和數(shù)據(jù)文件，程序文件又可分為源文件、目標(biāo)文件和可執(zhí)行文件。（2）根據(jù)文件的組織形式，可分為順序存取文件和隨機(jī)存取文件。12.1.1文件的概念及分類

第1頁/共41頁（3）根據(jù)文件的存儲形式，可分為ASCII碼文件和二進(jìn)制文件。

ASCII碼文件的每1個字節(jié)存儲1個字符，因而便于對字符進(jìn)行逐個處理。但一般占用存儲空間較多，而且要花費轉(zhuǎn)換時間（二進(jìn)制與ASCII碼之間的轉(zhuǎn)換）。二進(jìn)制文件是把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，原樣輸出到磁盤文件中?？梢怨?jié)省存儲空間和轉(zhuǎn)換時間，但1個字節(jié)并不對應(yīng)1個字符，不能直接輸出字符形式。第2頁/共41頁12.1.2文件的操作流程

通過程序?qū)ξ募M(jìn)行操作，達(dá)到從文件中讀數(shù)據(jù)或向文件中寫數(shù)據(jù)的目的，涉及到的操作有：建立文件、打開文件、從文件中讀數(shù)或向文件中寫數(shù)、關(guān)閉文件等。一般遵循的步驟為： （1）建立/打開文件 （2）從文件讀取數(shù)據(jù)或向文件寫數(shù)據(jù)。 （3）關(guān)閉文件第3頁/共41頁

打開文件是進(jìn)行文件讀寫操作之前的必要步驟。打開文件就是將指定的文件與程序聯(lián)系起來，為下面進(jìn)行的文件讀寫做好準(zhǔn)備。當(dāng)為進(jìn)行寫操作而打開一個文件時，如果這個文件不存在，則系統(tǒng)會建立這個文件，并打開它。當(dāng)為進(jìn)行讀操作而打開一個文件時，文件應(yīng)該是已經(jīng)存在的，否則會出錯。所謂讀文件是指，將磁盤文件中的數(shù)據(jù)傳送到計算機(jī)內(nèi)存的操作。所謂寫文件是指，從計算機(jī)內(nèi)存向磁盤文件中傳送數(shù)據(jù)的操作。關(guān)閉文件就是取消程序與指定的數(shù)據(jù)文件之間的聯(lián)系，表示文件操作的結(jié)束。第4頁/共41頁所謂緩沖文件系統(tǒng)是指，系統(tǒng)自動地在內(nèi)存區(qū)為每個正在使用的文件開辟一個緩沖區(qū)。從內(nèi)存向磁盤輸出數(shù)據(jù)時，必須首先輸出到緩沖區(qū)中。待緩沖區(qū)裝滿后，再一起輸出到磁盤文件中。從磁盤文件向內(nèi)存讀入數(shù)據(jù)時，則正好相反：首先將一批數(shù)據(jù)讀入到緩沖區(qū)中，再從緩沖區(qū)中將數(shù)據(jù)逐個送到程序數(shù)據(jù)區(qū)。12.1.3緩沖文件系統(tǒng)與非緩沖文件系統(tǒng)

1.緩沖文件系統(tǒng)

第5頁/共41頁所謂“非緩沖文件系統(tǒng)”是指系統(tǒng)不自動開辟確定大小的緩沖區(qū)，而由程序為每個文件設(shè)定緩沖區(qū)。非緩沖文件系統(tǒng)依賴于操作系統(tǒng)，通過操作系統(tǒng)的功能對文件進(jìn)行讀寫，是系統(tǒng)級的輸入輸出，它不設(shè)文件結(jié)構(gòu)體指針，只能讀寫二進(jìn)制文件，但效率高、速度快。在過去使用的C版本（如UNIX系統(tǒng)下使用的C）支持上述兩種對文件處理的方法，但是ANSIC標(biāo)準(zhǔn)不再包括非緩沖文件系統(tǒng)，因此建議大家最好不要選擇它。

2.非緩沖文件系統(tǒng)

第6頁/共41頁12.1.4文件指針

ANSIC為每個被使用的文件在內(nèi)存開辟一塊用于存放上述信息的小區(qū)，利用一個結(jié)構(gòu)體類型的變量存放。該變量的結(jié)構(gòu)體類型由系統(tǒng)取名為FILE，在頭文件stdio.h中定義如下：typedefstruct{shortlevel;/*緩沖區(qū)“滿”或“空”的程度*/unsignedflages；/*文件狀態(tài)標(biāo)志*/charfd;/*文件描述符*/unsignedcharhold;/*如無緩沖區(qū)不讀取字符*/shortbsize;/*緩沖區(qū)的大小*/unsignedchar*baffer;/*緩沖區(qū)的讀寫位置*/unsignedchar*curp;/*文件讀寫位置*/unsignedistemp;/*臨時文件，指示器*/shorttoken;/*用于有效性的檢查*/}FILE；

第7頁/共41頁在操作文件以前，應(yīng)先定義文件類型的指針，定義的一般格式：FILE*指針變量標(biāo)識符例如：FILE*fp1,*fp2;

按照上面的定義，fp1和fp2均為指向結(jié)構(gòu)體類型的指針變量，分別指向一個可操作的文件，換句話說，一個文件有一個文件類型指針，今后對文件的訪問，會轉(zhuǎn)化為針對文件類型指針的操作。第8頁/共41頁12.2文件的打開與關(guān)閉12.2.1文件的打開──fopen()函數(shù)

1．用法：FILE*fopen(“文件名”，“操作方式”);

2．功能：返回一個指向指定文件的指針。

3．函數(shù)原型：stdio.h。

注：對文件操作的庫函數(shù)，函數(shù)原型均在頭文件stdio.h中。后續(xù)函數(shù)不再贅述。

對文件進(jìn)行操作之前，必須先打開該文件；使用結(jié)束后，應(yīng)立即關(guān)閉，以免數(shù)據(jù)丟失。Ｃ語言規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出函數(shù)庫，用fopen()函數(shù)打開一個文件，用fclose()函數(shù)關(guān)閉一個文件。第9頁/共41頁（1）“文件名”是指要打開（或創(chuàng)建）的文件名。如果使用字符數(shù)組（或字符指針），則不使用雙引號。（2）“操作方式”如表12-2所示。例如，F(xiàn)ILE*fp;fp＝fopen("data.99"，"r")；3．說明（1）如果不能實現(xiàn)打開指定文件的操作，則fopen()函數(shù)返回一個空指針NULL（其值在頭文件stdio.h中被定義為０）。為增強(qiáng)程序的可靠性，常用下面的方法打開一個文件：

if((fp=fopen("文件名","操作方式"))==NULL){printf("cannotopenthisfile\n");exit(0);}第10頁/共41頁●關(guān)于exit()函數(shù)1）用法：voidexit([程序狀態(tài)值]);2）功能：關(guān)閉已打開的所有文件，結(jié)束程序運行，返回操作系統(tǒng)，并將“程序狀態(tài)值”返回給操作系統(tǒng)。當(dāng)“程序狀態(tài)值”為０時，表示程序正常退出；非０值時，表示程序出錯退出。（2）“r（b）+”與“a（b）+”的區(qū)別：使用前者打開文件時，讀寫位置指針指向文件頭；使用后者時，讀寫指針指向文件尾。（3）使用文本文件向計算機(jī)系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)自動將回車換行符轉(zhuǎn)換成一個換行符；在輸出時，將換行符轉(zhuǎn)換成回車和換行兩個字符。第11頁/共41頁使用二進(jìn)制文件時，內(nèi)存中的數(shù)據(jù)形式與數(shù)據(jù)文件中的形式完全一樣，就不再進(jìn)行轉(zhuǎn)換。（4）有些Ｃ編譯系統(tǒng)，可能并不完全提供上述對文件的操作方式，或采用的表示符號不同，請注意所使用系統(tǒng)的規(guī)定。（5）在程序開始運行時，系統(tǒng)自動打開三個標(biāo)準(zhǔn)文件，并分別定義了文件指針：

1）標(biāo)準(zhǔn)輸入文件——stdin：指向終端輸入（一般為鍵盤）。如果程序中指定要從stdin所指的文件輸入數(shù)據(jù)，就是從終端鍵盤上輸入數(shù)據(jù)。第12頁/共41頁2）標(biāo)準(zhǔn)輸出文件——stdout：指向終端輸出（一般為顯示器）。3）標(biāo)準(zhǔn)錯誤文件——stderr：指向終端標(biāo)準(zhǔn)錯誤輸出（一般為顯示器）。12.2.2文件的關(guān)閉──fclose()函數(shù)1．用法：intfclose(FILE*文件指針);2．功能：關(guān)閉“文件指針”所指向的文件。如果正常關(guān)閉了文件，則函數(shù)返回值為０；否則，返回值為非０。例如，fclose(fp)；/*關(guān)閉fp所指向的文件*/第13頁/共41頁12.3文件的讀寫文件打開之后，就可以對它進(jìn)行讀與寫的操作了。下面按文件的性質(zhì)分類進(jìn)行操作。針對文本文件和二進(jìn)制文件的不同性質(zhì)，對文本文件來說，可按字符讀寫或按字符串讀寫；對二進(jìn)制文件來說，可進(jìn)行成塊的讀寫或格式化的讀寫。12.3.1讀／寫一個字符

C提供fgetc和fputc函數(shù)對文本文件進(jìn)行字符的讀寫。讀字符函數(shù)fgetc

fgetc()函數(shù)的原型存于stdio.h頭文件中，格式為：

intfgetc(FILE*fp);

第14頁/共41頁

功能:從指定的文件中讀一個字符，并將文件的位置指針移到下一個字符處，如果已到文件尾，函數(shù)返回EOF。fgetc()函數(shù)調(diào)用形式為：字符變量＝fgetc(文件指針)；例如：

ch=fgetc(fp);/*從fp指向的文件中讀取一個字符送入ch變量中*/

2.寫字符函數(shù)fputc

fputc()函數(shù)的原型為：intfputc(intch,FILE*fp)

功能：將字符ch的值寫入所指定文件的當(dāng)前位置處，并將文件指針后移一位。fputc()函數(shù)的返回值是所寫入字符的值，出錯時返回EOF。第15頁/共41頁函數(shù)的調(diào)用形式：fputc(字符，文件指針)；例如：

fputc(‘a(chǎn)’,fp);/*將字符常量a寫入fp所指向的文件中*/

【例12-1】將存放于磁盤的指定文本文件按讀寫字符方式逐個地從文件讀出，然后再將其顯示到屏幕上。（采用帶參數(shù)的main()，指定的磁盤文件名由命令行方式通過鍵盤給定。）/*exam12_1*/#include"stdio.h"#include"stdlib.h"intmain(intargc,char*argv[]){charch;FILE*fp;inti;

（續(xù)）第16頁/共41頁if(argc<=1){printf(“toofewparameters.”);exit(0);}/*若忘記輸入文件名則提示*/if((fp=fopen(argv[1],"r"))==NULL){/*打開一個由argv[1]所指的文件*/printf("notopen");exit(0);}while((ch=fgetc(fp))!=EOF)/*從文件讀一字符，顯示到屏幕*/putchar(ch);fclose(fp);return0;}

[演示]注意：在編譯連接后在DOS命令方式下執(zhí)行程序，并要在可執(zhí)行文件名后輸入目標(biāo)文本文件的完整路徑。第17頁/共41頁【例12-2】從鍵盤輸入字符，存到磁盤文件test.txt中。/*exam12_2*/#include"stdio.h"#include"stdlib.h"intmain(void){FILE*fp;/*定義文件指針*/charch;if((fp=fopen("test.txt","w"))==NULL)/*以只寫方式打開文件*/{printf("cannotopenfile!\n");exit(0);}

while((ch=fgetchar())!='\n')/*只要輸入字符非回車符*/fputc(ch,fp);/*寫入文件一個字符*/fclose(fp);return0;}[演示]第18頁/共41頁程序運行結(jié)果：Ilovechina!↙(運行后從鍵盤輸入）為了驗證從鍵盤輸入的字符是否寫入了文件，我們可以在DOS操作系統(tǒng)環(huán)境下，利用type命令顯示test.txt文件的內(nèi)容。假設(shè)當(dāng)前路徑是c:\tc,則輸入以下命令：c:\tc>typetest.txt↙Ilovechina!（顯示內(nèi)容）說明從鍵盤寫入的字符已存入文件test.txt中。注意：應(yīng)轉(zhuǎn)入當(dāng)前路徑后使用type命令，這里假設(shè)當(dāng)前路徑是c:\tc?？梢詧?zhí)行“file”菜單的“OSShell”菜單項暫時轉(zhuǎn)入DOS命令行方式。第19頁/共41頁2.3.2讀／寫一個字符串

C語言提供fgets()和fputs()函數(shù)來實現(xiàn)對文件以字符為單位進(jìn)行讀寫，由于這兩個函數(shù)在使用中往往是一次讀寫一行，所以也稱行讀寫函數(shù)。1.讀字符串函數(shù)fgets

C提供讀字符串的函數(shù)原型在stdio.h頭文件中，其函數(shù)形式為：char*fgets(char*str,intnum,FILE*fp)fgets()函數(shù)的調(diào)用形式為：fgets(字符數(shù)組名,n,文件指針);

功能:從文件指針?biāo)赶虻奈募凶x取至多n-1個字符，在讀入的最后一個字符后加上串結(jié)束標(biāo)志’\0’，并把它們放入字符數(shù)組中。讀取過程中如果遇到了換行符或EOF（文件結(jié)束符），則讀取結(jié)束。第20頁/共41頁【例12-3】從test.txt文件中讀入一個含10個字符的字符串。/*exam12_3*/#include"stdio.h"#include"stdlib.h"intmain(void){FILE*fp;/*定義文件指針*/charstr[11];if((fp=fopen("test.txt","r"))==NULL)/*以只讀方式打開文件*/{printf("cannotopenfile!\n");exit(0);}fgets(str,11,fp);printf(“\n%s\n”,str);/*將字符串輸出到屏幕*/fclose(fp);return0;}[演示]注意：編譯時使用“changedir”命令修改工作目錄為test.txt所在目錄。第21頁/共41頁2.寫字符串函數(shù)fputs

C提供寫字符串的函數(shù)原型在stdio.h頭文件中，其函數(shù)形式為：intfputs(char*str,FILE*fp)其調(diào)用的一般形式為：fputs(字符串，文件指針)；功能：將字符串寫入文件指針?biāo)赶虻奈募?。操作成功時，函數(shù)返回0值，失敗返回非零值。第22頁/共41頁【例12-4】寫入多個字符串到磁盤文本文件test.txt。/*exam12_4*/#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#include"string.h"intmain(void){FILE*fp;charstr[128];if((fp=fopen("test.txt","w"))==NULL)/*打開只寫的文本文件*/{printf("cannotopenfile!");exit(0);}（續(xù)）可以寫出test.txt的絕對路徑，如：c:\examples\test.txt。第23頁/共41頁while((strlen(gets(str)))!=0){/*若串長度為零，則結(jié)束*/fputs(str,fp);/*寫入串*/fputs("\n",fp);/*寫入回車符*/}fclose(fp);/*關(guān)文件*/return0;}

Hello!↙Howdoyoudo↙Good-bye!↙↙c:\tc>typetest.txt↙Hello!HowdoyoudoGood-bye!運行后輸入用type命令驗證結(jié)果注意：應(yīng)轉(zhuǎn)入當(dāng)前路徑后使用type命令。[演示]第24頁/共41頁12.3.3讀／寫一個數(shù)據(jù)塊──fread()和fwrite()實際應(yīng)用中，常常要求1次讀／寫1個數(shù)據(jù)塊。為此，ANSIC標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置了fread()和fwrite()函數(shù)。

1．用法：intfread(void*buffer，intsize，intcount，F(xiàn)ILE*fp)；intfwrite(void*buffer，intsize，intcount，F(xiàn)ILE*fp)；2．功能：fread()──從fp所指向文件的當(dāng)前位置開始，一次讀入size個字節(jié)，重復(fù)count次，并將讀入的數(shù)據(jù)存放到從buffer開始的內(nèi)存中；同時，將讀寫位置指針向前移動size*count個字節(jié)。其中，buffer是存放讀入數(shù)據(jù)的起始地址（即存放何處）。第25頁/共41頁fwrite()──從buffer開始，一次輸出size個字節(jié)，重復(fù)count次，并將輸出的數(shù)據(jù)存放到fp所指向的文件中；同時，將讀寫位置指針向前移動size*count個字節(jié)。其中，buffer是要輸出數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的起始地址（即從何處開始輸出）。如果調(diào)用fread()或fwrite()成功，則函數(shù)返回值等于count。fread()和fwrite()函數(shù)，一般用于二進(jìn)制文件的處理。第26頁/共41頁【例12-5】向磁盤寫入格式化數(shù)據(jù)，再從該文件讀出顯示到屏幕。/*exam12_5*/#include"stdio.h"#include"stdlib.h"intmain(void){FILE*fp1;inti;structstu{/*定義結(jié)構(gòu)體*/charname[15];charnum[6];floatscore[2];}student;if((fp1=fopen("test.txt","wb"))==NULL){/*以二進(jìn)制只寫方式打開文件*/printf("cannotopenfile");exit(0);}（續(xù)）第27頁/共41頁printf("inputdata:\n");for(i=0;i<2;i++){scanf("%s%s%f%f",,student.num,&student.score[0],&student.score[1]);/*輸入一記錄*/fwrite(&student,sizeof(student),1,fp1);/*成塊寫入文件*/}fclose(fp1);if((fp1=fopen("test.txt","rb"))==NULL){/*重新以二進(jìn)制只讀打開文件*/printf("cannotopenfile");exit(0);}（續(xù)）第28頁/共41頁printf("outputfromfile:\n");for(i=0;i<2;i++){fread(&student,sizeof(student),1,fp1);/*從文件成塊讀*/printf("%s%s%7.2f%7.2f\n",,student.num,student.score[0],student.score[1]);/*顯示到屏幕*/}fclose(fp1);return0;}inputdata:xiaowanj00187.598.4↙xiaolij00299.589.6↙outputfromfile:xiaowanj00187.5098.40xiaolij00299.5089.60運行情況：[演示]第29頁/共41頁12.3.4對文件進(jìn)行格式化讀／寫

前面的程序設(shè)計中，我們介紹過利用scanf()和printf()函數(shù)從鍵盤格式化輸入及在顯示器上進(jìn)行格式化輸出。對文件的格式化讀寫就是在上述函數(shù)的前面加一個字母f成為fscanf()和fprintf()。其函數(shù)原型為：intfscanf(FILE*stream,char*format,arg_list)intfprintf(FILE*stream,char*format,arg_list)這兩個函數(shù)的一般調(diào)用形式為：fscanf(文件指針，格式控制串，輸入地址表列)；fprintf(文件指針，格式控制串，輸出表列)；在使用上與標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出函數(shù)相同，只是fscanf()和fprintf()的輸入輸出是對文件進(jìn)行。其實scanf()和printf()從廣義上講也是對文件進(jìn)行，操作對象是對標(biāo)準(zhǔn)輸入（stdin）輸出（stdout）文件。第30頁/共41頁【例12-6】將一些格式化的數(shù)據(jù)寫入文本文件，再從該文件中以格式化方法讀出顯示到屏幕上，其格式化數(shù)據(jù)是兩個學(xué)生記錄，包括姓名、學(xué)號、兩科成績。/*exam12_6*/#include"stdio.h"#include"stdlib.h"intmain(void){FILE*fp;inti;structstu{/*定義結(jié)構(gòu)體類型*/charname[15];charnum[6];floatscore[2];}student;/*說明結(jié)構(gòu)體變量*/（續(xù)）第31頁/共41頁if((fp=fopen("test.txt","w"))==NULL){/*以文本只寫方式打開文件*/printf("cannotopenfile");exit(0);}printf("inputdata:\n");for(i=0;i<2;i++){scanf("%s%s%f%f",,student.num,&student.score[0],&student.score[1]);/*從鍵盤輸入*/fprintf(fp,"%s%s%7.2f%7.2f\n",,student.num,student.score[0],student.score[1]);/*寫入文件*/}（續(xù)）第32頁/共41頁fclose(fp);/*關(guān)閉文件*/if((fp=fopen("test.txt","r"))==NULL){/*以文本只讀方式重新打開文件*/printf("cannotopenfile");exit(0);}printf("outputfromfile:\n");while(fscanf(fp,"%s%s%f%f\n",,student.num,&student.score[0],student.score[1])!=EOF）/*從文件讀入*/printf("%s%s%7.2f%7.2f\n",,student.num,student.score[0],student.score[1]);/*顯示到屏幕*/fclose(fp);/*關(guān)閉文件*/return0;}[演示]第33頁/共41頁12.3.5讀／寫函數(shù)的選用原則從功能角度來說，fread()和fwrite()函數(shù)可以完成文件的任何數(shù)據(jù)讀／寫操作。但為方便起見，依下列原則選用：

1．讀/寫1個字符（或字節(jié)）數(shù)據(jù)時：選用fgetc()和fputc()函數(shù)。

2．讀/寫1個字符串時：選用fgets()和fputs()函數(shù)。

3．讀/寫1個（或多個）不含格式的數(shù)據(jù)時：選用fread()和fwrite()函數(shù)。

4．讀/寫1個（或多個）含格式的數(shù)據(jù)時：選用fscanf()和fprintf()函數(shù)。第34頁/共41頁12.4文件定位文件中有一個讀寫位置指針，指向當(dāng)前的讀寫位置。每次讀寫1個（或1組）數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)自動將位置指針移動到下一個讀寫位置上。

如果想改變系統(tǒng)這種讀寫規(guī)律，可使用有關(guān)文件定位的函數(shù)。

12.4.1位置指針復(fù)位函數(shù)rewind()1．用法：intrewind(文件指針);2．功能：使文件的位置指針返回到文件頭。

12.4.2隨機(jī)讀寫與fseek()函數(shù)對于流式文件，既可以順序讀寫，也可隨機(jī)讀寫，關(guān)鍵在于控制文件的位置指針。

所謂順序讀寫是指，讀寫完當(dāng)前數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)自動將文件的位置指針移動到下一個讀寫位置上。第35頁/共41頁所謂隨機(jī)讀寫是指，讀寫完當(dāng)前數(shù)據(jù)后，可通過調(diào)用fseek()函數(shù)，將位置指針移動到