《C語言程序設計》第10章 文件寫字字帖

第10章文件10.1文件指針10.2指針變量10.1文件指針10.1.1文件類型指針

10.1.2文本文件和二進制文件10.1.3文件的打開與關(guān)閉10.1.1文件類型指針在程序想要使用文件的時候，首先必須要能夠找到這個文件，這就需要文件類型的指針變量。可以定義一個文件類型的指針變量，然后使這個指針變量指向某一個文件的結(jié)構(gòu)體變量，從而通過該結(jié)構(gòu)體變量中的文件信息訪問該文件。也就是說，通過文件指針變量能夠找到與它相關(guān)的文件。例如：FILE*fp;在這里，fp是一個指向FILE類型結(jié)構(gòu)體變量的指針變量，當文件打開時，系統(tǒng)自動建立文件結(jié)構(gòu)體，并把指向它的指針返回來，程序通過這個指針獲得文件信息,訪問文件；文件關(guān)閉后，它的文件結(jié)構(gòu)體被釋放。如果有n個文件，一般應定義n個指向FILE類型結(jié)構(gòu)體的指針變量，將它們分別指向n個文件，即指向存放該文件信息的結(jié)構(gòu)體變量，以實現(xiàn)對文件的訪問。例10.1以下程序打開新文件f.txt,并調(diào)用字符輸出函數(shù)將a數(shù)組中的字符寫入其中。#include<stdio.h>main(){

*fp; chara[5]={'1','2','3','4','5'},i;

fp=fopen("f.txt","w");

for(i=0;i<5;i++)fputc(a[i],fp);

fclose(fp);}分析：此題下劃線處為填空位置，在這里應該首先定義一個文件類型則指針變量fp，所以答案是FILE。C程序通過操作系統(tǒng)訪問磁盤上的文件如圖10.3所示。10.310.1.1文件類型指針返回10.1.2文本文件和二進制文件C語言把文件看作是一個字符（字節(jié)）的序列，即由一個一個字符（字節(jié)）的數(shù)據(jù)順序組成。根據(jù)數(shù)據(jù)的組織形式，可分為ASCII文件和二進制文件。ASCII文件又稱為文本文件，它的每一個字節(jié)存放一個ASCII代碼，代表一個字符；而二進制文件則是把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)按其在內(nèi)存中的存儲形式原樣輸出到磁盤上存放。例如整數(shù)12345，假設其為int類型，則其在內(nèi)存中表示為“0011000000111001”，只占兩個字節(jié)，共十六位，那么12345的二進制文件也為“0011000000111001”。而當把這個數(shù)字輸出到終端屏幕或者打印時，系統(tǒng)會自動將其翻譯成“12345”五個字符，便于人們讀它，表示為“0011000100110010001100110011010000110101”，其中每個字符占一個字節(jié)，五個字節(jié)共40位，這種數(shù)據(jù)組成的文件稱為文本文件。如圖10.4所示。圖10.412345的二進制文件表示和文本文件表示10.1.2文本文件和二進制文件任何文本文件都可以在終端上顯示，而二進制文件卻不能，當然也不能打印，二進制文件只能由計算機去讀。用ASCII文件輸出時，其與字符是一一對應的，一個字節(jié)代表一個字符，因而便于對字符進行逐個處理，便于輸出字符，但一般占存儲空間較多，并且因為要進行二進制形式和ASCII碼之間的轉(zhuǎn)換，需要花費轉(zhuǎn)換的時間；而二進制文件所有字節(jié)存儲的都是二進制數(shù)，以二進制文件形式輸出數(shù)據(jù)，可以節(jié)省外存空間和轉(zhuǎn)換時間。由前所知，一個C語言文件是一個字節(jié)流或者二進制流，它把數(shù)據(jù)看作是一連串的字符（字節(jié)），在C語言中對文件的存取是以字符（字節(jié)）為單位的，輸入輸出的數(shù)據(jù)流的開始和結(jié)束僅受程序控制，我們把這種文件又稱為流式文件。C語言允許對文件存取一個字符，這就增加了處理的靈活性。10.1.2文本文件和二進制文件例10.2下列關(guān)于C語言文件的敘述中正確的是

A）文件由一系列數(shù)據(jù)依次排列組成，只能構(gòu)成二進制文件

B）文件由結(jié)構(gòu)序列組成，可以構(gòu)成二進制文件或文本文件

C）文件由數(shù)據(jù)序列組成，可以構(gòu)成二進制文件或文本文件

D）文件由字符序列組成，其類型只能是文本文件分析：參照本節(jié)對文件定義，根據(jù)數(shù)據(jù)的組織形式，文件可分為ASCII文件和二進制文件，所以正確答案是C。返回10.1.3文件的打開與關(guān)閉文件使用的方式是首先打開文件，然后進行文件的讀/寫操作，文件使用完畢以后要關(guān)閉文件。文件的打開使用標準輸入輸出函數(shù)庫中的fopen（）函數(shù)。fopen（）函數(shù)功能是按指定方式打開文件。如果文件正常打開，其返回值為指向文件結(jié)構(gòu)體的指針；如果文件打開失敗，其返回值為NULL。fopen（）函數(shù)的原型如下：格式：FILE*fopen(char*name,char*mode)其中*name為要打開的文件名，*mode為使用文件的方式（見表10-1）。fopen函數(shù)的調(diào)用方式通常為：FILE*fp;fp=fopen(“test.c”,“w”);這段代碼表示打開文件名為“test”的文件，使用文件方式為“只寫”（w代表write，即只寫），fopen函數(shù)帶回指向test文件的指針并賦給fp，這樣fp就和test相聯(lián)系了，或者說，fp就指向了test文件。判斷文件是否打開，要看fopen函數(shù)返回給fp的值是否為NULL，如果為NULL，則說明文件沒有打開。10.1.3文件的打開與關(guān)閉例10.3以下程序用來判斷指定文件是否能正常打開#include<stdio.h>main(){ FILE*fp; if(((fp=fopen("test.txt","r"))==_____)) printf("未能打開文件!\n"); else printf("文件打開成功!\n");}分析：本題判斷文件是否打開，判斷文件是否打開，要看fopen函數(shù)返回給fp的值是否為NULL，如果為NULL，則說明文件沒有打開。所以正確答案為NULL。通過前邊所述可以看出，打開一個文件涉及到3個信息：①需要打開的文件名，也就是準備訪問的文件的名字；②使用文件的方式（如本例使用文件的方式為“w”）；③讓哪一個指針變量指向被打開的文件。10.1.3文件的打開與關(guān)閉例10.4設fp已定義，執(zhí)行語句fp=fopen(“file”,“w”)；后，以下針對文本文件file操作敘述的選項中正確的是A)寫操作結(jié)束后可以從頭開始讀B)只能寫不能讀C)可以在原有內(nèi)容后追加寫D)可以隨意讀和寫分析：參照表10-1可知，正確答案為B。在使用完一個文件后，應當將其關(guān)閉，以防它再被誤用。所謂關(guān)閉文件，就是使文件的指針變量不再指向該文件，此后不能再通過該指針對原來與其相聯(lián)系的文件進行讀寫操作，除非再次打開。文件的關(guān)閉使用標準輸入輸出函數(shù)庫中的fclose（）函數(shù)。fclose（）函數(shù)的原型如下所示。格式：intfclose(FILE*fp)例如：fclose（fp）;前面我們曾把用fopen函數(shù)打開文件所帶回的指針賦值給了fp，現(xiàn)在通過fclose函數(shù)將fp不再指向該文件，即將文件關(guān)閉了。fclose函數(shù)帶回一個整形數(shù)據(jù)的返回值，如果順利地關(guān)閉了文件，則返回值為0；否則返回EOF（-1）。EOF（ENDOFFILE）是在stdio.h文件中定義的符號常量，值為-1。10.2指針變量10.2.1調(diào)用fgetc和fputc函數(shù)進行輸入和輸出10.2.2fscanf和fprintf函數(shù)的應用10.2.3fgets和fputs函數(shù)的應用10.2.4fread和fwrite函數(shù)的應用10.2.5文件定位函數(shù)(rewind和fseek函數(shù)的應用)10.2.6判斷文件結(jié)束函數(shù)feof10.2.1調(diào)用fgetc和fputc函數(shù)進行輸入和輸出fgetc函數(shù)是從指定的文件讀入一個字符，該文件必須是以讀或讀寫方式打開的。fgetc函數(shù)的調(diào)用形式如下所示。格式：ch=fgetc（fp）;fp為指向文件的文件型指針變量，ch為字符變量。fgetc函數(shù)帶回一個字符，賦值給ch。如果在執(zhí)行fgetc函數(shù)讀字符時遇到文件結(jié)束符，函數(shù)返回一個文件結(jié)束標志EOF（-1）。在文件內(nèi)部有一個位置指針。用來指向文件的當前讀寫字節(jié)。在文件打開時，該指針總是指向文件的第一個字節(jié)。使用fgetc函數(shù)后，該位置指針將向后移動一個字節(jié)。因此可連續(xù)多次使用fgetc函數(shù)，讀取多個字符。應注意文件指針和文件內(nèi)部的位置指針不是一回事。文件指針是指向整個文件的，須在程序中定義說明，只要不重新賦值，文件指針的值是不變的。10.2.1調(diào)用fgetc和fputc函數(shù)進行輸入和輸出例10.5讀入文件abc.c，在屏幕上輸出。#include<stdio.h>main(){ FILE*fp; charch; if((fp=fopen("abc.c","rt"))==NULL) { printf("文件打開失??！"); getch(); exit(1); } ch=fgetc(fp); while(ch!=EOF) { putchar(ch); ch=fgetc(fp); } fclose(fp);}分析：本例程序的功能是從文件中逐個讀取字符，在屏幕上顯示。程序定義了文件指針fp，以讀文本文件方式打開文件“abc.c”，并使fp指向該文件。如打開文件出錯，給出提示并退出程序。程序第12行先讀出一個字符，然后進入循環(huán)，只要讀出的字符不是文件結(jié)束標志EOF，就把該字符顯示在屏幕上，再讀入下一字符。每讀一次，文件內(nèi)部的位置指針向后移動一個字符，文件結(jié)束時，該指針指向EOF。當執(zhí)行本程序時將顯示整個文件。10.2.1調(diào)用fgetc和fputc函數(shù)進行輸入和輸出fputc函數(shù)是把一個字符寫到磁盤文件上去。其一般調(diào)用形式如下所示。格式：fputc（ch,fp）;其中ch是要輸出的字符，它可以是一個字符常量，也可以是一個字符變量。fp是文件指針變量。fputc（ch,fp）函數(shù)的作用是將字符（ch的值）輸出到fp所指向的文件中去。被寫入的文件可以用、寫、讀寫，追加方式打開，用寫或讀寫方式打開一個已存在的文件時將清除原有的文件內(nèi)容，寫入字符從文件首開始。如需保留原有文件內(nèi)容，希望寫入的字符以文件末開始存放，必須以追加方式打開文件。被寫入的文件若不存在，則創(chuàng)建該文件。每寫入一個字符，文件內(nèi)部位置指針向后移動一個字節(jié)。fputc函數(shù)有一個返回值，如寫入成功則返回寫入的字符，否則返回一個EOF?？捎么藖砼袛鄬懭胧欠癯晒?0.2.1調(diào)用fgetc和fputc函數(shù)進行輸入和輸出例10.6從鍵盤輸入一行字符，寫入一個文件，再把該文件內(nèi)容讀出顯示在屏幕上#include<stdio.h>main(){ FILE*fp; charch; if((fp=fopen("abc","wt+"))==NULL) { printf("文件打開失??！"); getch(); exit(1); } printf("inputastring:\n"); ch=getchar(); while(ch!='\n') { fputc(ch,fp); ch=getchar(); } rewind(fp); ch=fgetc(fp); while(ch!=EOF) { putchar(ch); ch=fgetc(fp); } printf("\n"); fclose(fp);}分析：程序中第6行以讀寫文本文件方式打開文件abc。程序第13行從鍵盤讀入一個字符后進入循環(huán)，當讀入字符不為回車符時，則把該字符寫入文件之中，然后繼續(xù)從鍵盤讀入下一字符。每輸入一個字符，文件內(nèi)部位置指針向后移動一個字節(jié)。寫入完畢，該指針已指向文件末。如要把文件從頭讀出，須把指針移向文件頭，程序第19行rewind函數(shù)的作用是把fp所指文件的內(nèi)部位置指針移到文件頭返回10.2.2fscanf和fprintf函數(shù)的應用fscanf函數(shù)、fprintf函數(shù)的功能與scanf函數(shù)和printf函數(shù)類似，都是格式化讀寫函數(shù)。只不過fscanf函數(shù)和fprintf函數(shù)的讀寫對象不是終端，而是磁盤文件。（1）fprintf函數(shù)的一般調(diào)用方式如下所示。格式：intfprintf(FILE*fp,constchar*format[,argument,…])功能是根據(jù)格式字符串frmat把argument列表中的表達式值寫到fp所指向的文件中。注意格式說明符的個數(shù)必須與參數(shù)的個數(shù)相同。如果調(diào)用成功，則返回輸出字節(jié)數(shù)，如果是調(diào)用失敗或者已到了文件尾端，則返回EOF。10.2.2fscanf和fprintf函數(shù)的應用例10.7有以下程序#include<stdio.h>main(){FILE*f;f=fopen("filea.txt","w");fprintf(f,"abc");fclose(f);}若文本文件filea.txt中原有內(nèi)容為:hello,則運行以上程序后,文件filea.txt的內(nèi)容為A)helloabcB)abcloC)abcD)abchello分析：程序中首先以只寫的方式打開了filea.txt文件，然后通過fprintf函數(shù)將字符串“abc”寫入文件filea.txt，由表10-1可知，文件filea.txt中的內(nèi)容將被重寫，所以雖然文件中原有內(nèi)容為hello，但寫入的abc覆蓋掉了原有內(nèi)容，所以答案應該是C。10.2.2fscanf和fprintf函數(shù)的應用fscanf函數(shù)的一般調(diào)用方式如下所示。格式：intfscanf(FILE*fp,constchar*format[,address,…])功能是根據(jù)format中的格式從fp指向的文件中讀取數(shù)據(jù)存入到相應的address指向的變量中。注意格式說明符和地址的個數(shù)必須與輸入字段的個數(shù)相同。如果調(diào)用成功，fscanf函數(shù)返回成功掃描、轉(zhuǎn)換和存儲的輸入字段的個數(shù)，返回值不包括沒有被存儲的字段。當沒有字段被保存時，將返回0，如果遇到文件終止符，則返回EOF。10.2.2fscanf和fprintf函數(shù)的應用例10.8有以下程序#include<stdio.h>main(){ FILE*fp; intk,n,i,a[6]={1,2,3,4,5,6}; fp=fopen("d2.dat","w"); for(i=0;i<6;i++) fprintf(fp,"%d\n",a[i]); fclose(fp); fp=fopen("d2.dat","r"); for(i=0;i<3;i++) fscanf(fp,"%d%d",&k,&n); fclose(fp); printf("%d,%d\n",k,n);}程序運行后的輸出結(jié)果是A.1,2 B.3,4C.5,6 D.123,456分析：在此程序中，首先定義了一個數(shù)組a，其中初始化有1,2,3,4,5,6等6個數(shù)組元素。然后以只寫的方式打開了文件d2.dat，通過循環(huán)語句將數(shù)組a中的內(nèi)容寫入文件a2.dat，關(guān)閉文件d2.dat，此時文件中的內(nèi)容為1,2,3,4,5,6。再通過只讀的方式打開文件a2.dat，利用循環(huán)語句，將文件中的內(nèi)容讀入到變量k和n中，第一次循環(huán)是將文件中1讀入到k，2讀入到n，此時文件的位置指針指向了文件中的3；第二次循環(huán)是將文件中3讀入到k，4讀入到n，此時文件的位置指針指向了文件中的5；第三次循環(huán)是將文件中5讀入到k，6讀入到n，此時循環(huán)結(jié)束，關(guān)閉了文件。所以此時輸出k和n的值為“5，6”，正確答案為C。返回10.2.3fgets和fputs函數(shù)的應用fgets函數(shù)和fputs函數(shù)類似于以前介紹過的gets函數(shù)和puts函數(shù)，其作用都是讀寫字符串。只不過fgets函數(shù)和fputs函數(shù)是以指定的文件作為讀寫對象。（1）讀字符串函數(shù)fgetsfgets函數(shù)的功能是從指定的文件中讀一個字符串到字符數(shù)組中，函數(shù)調(diào)用的形式如下所示。格式：char*fgets(char*s,intn,FILE*fp);例如：fgets（str,n,fp）;n為要求得到的字符個數(shù)，但只從fp指向的文件輸入n-1個字符，然后在最后加一個’\0’字符，因此得到的字符串共有n個字符，把它們放到字符數(shù)組str中。如果在讀完n-1個字符之前遇到換行符或者EOF，讀入即結(jié)束。fgets正常時返回讀取字符串的首地址；出錯或到了文件尾端，則返回NULL。10.2.3fgets和fputs函數(shù)的應用例10.9從string文件中讀入一個含10個字符的字符串#include<stdio.h>main(){FILE*fp;charstr[11];if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\string","rt"))==NULL){printf("文件打開失?。?);getch();exit(1);}fgets(str,11,fp);printf("%s",str);fclose(fp);}分析：本例定義了一個字符數(shù)組str共11個字節(jié)，在以讀文本文件方式打開文件string后，從中讀出10個字符送入str數(shù)組，在數(shù)組最后一個單元內(nèi)將加上'\0'，然后在屏幕上顯示輸出str數(shù)組。輸出的十個字符正是例13.1程序的前十個字符10.2.3fgets和fputs函數(shù)的應用寫字符串函數(shù)fputsfputs函數(shù)的功能是向指定的文件寫入一個字符串，其調(diào)用形式如下所示。格式：intfputs(char*s,FILE*fp)

其中字符串可以是字符串常量，也可以是字符數(shù)組名或指針變量，字符串末尾’\0’不輸出，若fputs正常時則返回寫入的最后一個字符；如果出錯，則返回EOF。例如：fputs("abcd",fp);其意義是把字符串“abcd”寫入fp所指的文件之中。10.2.3fgets和fputs函數(shù)的應用例10.10在例10.5中建立的文件string中追加一個字符串。#include<stdio.h>main(){ FILE*fp; charch,st[20]; if((fp=fopen("string","at+"))==NULL) { printf("Cannotopenfilestrikeanykeyexit!"); getch(); exit(1); } printf("inputastring:"); scanf("%s",st); fputs(st,fp); rewind(fp); ch=fgetc(fp); while(ch!=EOF) { putchar(ch); ch=fgetc(fp); } printf(""); fclose(fp);}分析：本例要求在string文件末加寫字符串，因此，在程序第6行以追加讀寫文本文件的方式打開文件string。然后輸入字符串，并用fputs函數(shù)把該串寫入文件string。在程序15行用rewind函數(shù)把文件內(nèi)部位置指針移到文件首。再進入循環(huán)逐個顯示當前文件中的全部內(nèi)容。返回10.2.4fread和fwrite函數(shù)的應用用fgetc函數(shù)和fputc函數(shù)可以用來讀寫文件中的一個字符，但通常要求一次讀入一組數(shù)據(jù)，fread函數(shù)和fwrite函數(shù)就可以用來讀寫一個數(shù)據(jù)塊。它們的一般調(diào)用形式如下所示。格式：size_tfread(void*buffer,size_tsize,size_tcount,FILE*fp)size_tfwrite(void*buffer,size_tsize,size_tcount,FILE*fp)其中：buffer：指向要輸入/輸出數(shù)據(jù)塊的首地址的指針；size：每個要讀/寫的數(shù)據(jù)塊的大?。ㄗ止?jié)數(shù)）；count：要讀/寫的數(shù)據(jù)塊的個數(shù)；fp：要讀/寫的文件指針。如果fread函數(shù)或fwrite函數(shù)調(diào)用成功，則函數(shù)返回值為count的值，即輸入或輸出數(shù)據(jù)項的完整個數(shù)；如果出錯或到文件尾端，則返回0

10.2.4fread和fwrite函數(shù)的應用例如：fread（f,4,2,fp）;其中f是一個實型數(shù)組名。一個實型變量占4個字節(jié)。這個函數(shù)從fp所指向的文件讀入2個4個字節(jié)的數(shù)據(jù)，存儲到數(shù)組f中。如果有以下的一個結(jié)構(gòu)體類型：structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;chartelephone[3];}stud[10];結(jié)構(gòu)體數(shù)組stud有10個數(shù)組元素，每一個元素用來存放一個學生的數(shù)據(jù)（包括學號，姓名，性別，年齡，電話）。假設學生的數(shù)據(jù)已存放在磁盤文件中，可以用下面的for語句和fread函數(shù)讀入10個學生的數(shù)據(jù)：for(i=0;i<10;i++)fread(&stud[i],sizeof(structstudent),1,fp);10.2.4fread和fwrite函數(shù)的應用例10.11以下程序運行后的輸出結(jié)果是_____#include<stdio.h>main(){ FILE*fp; intx[6]={1,2,3,4,5,6},i; fp=fopen("test.dat","wb"); fwrite(x,sizeof(int),3,fp); rewind(fp); fread(x,sizeof(int),3,fp); for(i=0;i<6;i++) printf("%d",x[i]); printf("\n"); fclose(fp);}分析：在程序中首先定義了一個數(shù)組x，然后以只寫的方式打開一個二進制文件test.dat，將x數(shù)組中的數(shù)據(jù)寫入6個字節(jié)（每個int型數(shù)據(jù)為2個字節(jié)，3說明是6個字節(jié)）到文件中，然后把文件內(nèi)部位置指針移到文件初始位置，在文件中讀出相同大小的數(shù)據(jù)，最后使用循環(huán)語句，將x中數(shù)據(jù)輸出到屏幕。所以本題的正確答案為123456。返回10.2.5文件定位函數(shù)(rewind和fseek函數(shù)的應用)在文件內(nèi)部，存在一個位置指針，這個指針指向文件當前讀寫的位置。一般情況下，指向文件的指針指向文件的起始部分，而文件的位置指針則指向當前讀寫的位置。如果順序讀寫一個文件，每次讀寫完一個字符后，位置指針自動指向下一個字符。如果想要將位置指針指向其它指定的字符，即使位置指針指向其他指定的位置，則可以使用文件的定位函數(shù)強制位置指針指向指定內(nèi)容。（1）rewind函數(shù)的作用是使位置指針重新返回到文件的起始位置，清除文件結(jié)束標志和出錯標志，rewind函數(shù)沒有返回值。格式：voidrewind(FILE*fp)10.2.5文件定位函數(shù)(rewind和fseek函數(shù)的應用)例10.12#include<stdio.h>main(){ FILE*fp; charstr[10]; fp=fopen("myfile.dat","w"); fputs("abc",fp); fclose(fp); fp=fopen("myfile.dat","a+"); fprintf(fp,"%d",28); rewind(fp); fscanf(fp,"%s",str); puts(str); fclose(fp);}程序運行后的輸出結(jié)果是A)abc

B)28c

C)abc28

D)因類型不一致而出錯。分析：程序中首先定了一個字符數(shù)組str，然后以只寫的方式打開了文件myfile.dat，向文件中輸入字符串“abc”，然后關(guān)閉文件，再以追加的方式打開文件myfile.dat，向文件中輸入28，此時文件中myfile.dat的內(nèi)容為abc28，然后執(zhí)行rewind函數(shù)，使文件的位置指針重新定位于文件的起始位置，將文件中的內(nèi)容寫入