C語言初級教程-第10章-文件操作

第10章文件操作1I/O設(shè)備輸入設(shè)備鍵盤、鼠標(biāo)軟盤、硬盤、光驅(qū)（以文件的形式）串行口、并行口、USB接口、網(wǎng)絡(luò)端口掃描儀、視頻采集卡、電視卡、游戲桿、話筒……輸出設(shè)備顯示器、打印機(jī)軟盤、硬盤、CD-R/DVD-R（以文件的形式）串行口、并行口、USB接口、網(wǎng)絡(luò)端口音箱……單純的輸入設(shè)備或者單純的輸出設(shè)備越來越少標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出字符界面的操作系統(tǒng)一般都提供標(biāo)準(zhǔn)輸入與輸出設(shè)備DOS、Linux、Unix……一般情況，標(biāo)準(zhǔn)輸入就是鍵盤，標(biāo)準(zhǔn)輸出就是終端顯示器操作系統(tǒng)有能力重定向標(biāo)準(zhǔn)輸入與輸出，比如讓文件作為標(biāo)準(zhǔn)輸入，打印機(jī)作為標(biāo)準(zhǔn)輸出這種重定向程序本身是感覺不到的自來水廠DOS下的標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出重定向程序prog如下main()

{

charc;

while((c=getchar())!='\n')

putchar(++c);

}輸入重定向prog<infile輸出重定向prog>outfile流（Stream）計(jì)算機(jī)中的流的概念一般稱為數(shù)據(jù)流，也有叫做字節(jié)流、比特流的，還有很具體的文件流、視頻流、音頻流等時(shí)光不能倒流，但計(jì)算機(jī)中的很多流都是會(huì)倒流的如果你想重新讀已經(jīng)讀過的數(shù)據(jù)，或者要修改已經(jīng)寫入的數(shù)據(jù)，可以發(fā)出流控（FlowControl）命令不會(huì)倒流的數(shù)據(jù)流也很多，例如網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流。網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)線等介質(zhì)只有很小的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，沒有大量存儲(chǔ)的能力文件（File）的概念文件一般指存儲(chǔ)在外部介質(zhì)上具有名字（文件名）的一組相關(guān)數(shù)據(jù)的集合用文件可長期保存數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享程序中的文件在程序運(yùn)行時(shí)由程序在磁盤上建立一個(gè)文件，并通過寫操作將數(shù)據(jù)存入該文件；或由程序打開磁盤上的某個(gè)已有文件，并通過讀操作將文件中的數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存供程序使用文件與流在C語言中，文件可以是磁盤文件、終端顯示器或打印機(jī)等等。程序通過打開操作把流與設(shè)備聯(lián)系起來，文件打開后，可以在程序和文件之間交換數(shù)據(jù)。程序通過關(guān)閉操作斷開流與文件的聯(lián)系。所有流的性質(zhì)都一樣。因?yàn)榱髋c設(shè)備無關(guān)，所以能寫入磁盤文件的同一函數(shù)也能寫入另一設(shè)備，如控制臺(tái)終端等。但文件的能力則可能不同。例如，磁盤文件可以支持隨機(jī)存取，而鍵盤則不行。文件的存放可以建立若干目錄（文件夾），在目錄里保存文件，同一級目錄里保存的文件不能同名。對使用者而言，只要知道文件的路徑（全目錄）和文件名，就能使用該文件D:\home\Sunner\main.c

這都是托OS的福文件的格式二進(jìn)制文件是一種字節(jié)序列，沒有字符變換按照數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式存儲(chǔ)到文件如整數(shù)127，在內(nèi)存占2個(gè)字節(jié)，為0000000001111111，則文件中也存儲(chǔ)為0000000001111111，占2個(gè)字節(jié)文本文件/ASCII碼文件是一種字符序列文件中存儲(chǔ)每個(gè)字符的ASCII碼如整數(shù)127在文件中占3個(gè)字節(jié)，分別存放這3個(gè)字符的ASCII碼，即49，50，55文件的格式數(shù)據(jù)必須按照存入的類型讀出，才能恢復(fù)其本來面貌公開的標(biāo)準(zhǔn)格式如bmp、tif、gif、jpg和mp3等類型的文件，有大量軟件能生成和使用這些類型的文件也有不公開、甚至加密的文件格式如MicrosoftWord的doc格式就不公開，所以至今還沒有Word以外的其它軟件能完美地讀出doc文件int100 float100.0 字符串"100" 字符串"END" 640000

00 C84231303000454E4400

D╚B 10 0 E ND TEST.BIN內(nèi)容

（十六進(jìn)制）對應(yīng)的ASCII字符文件訪問文件訪問的基本模式open：打開文件，獲得對此文件的指針、引用和句柄等，以證明可以使用此文件read：讀文件。參數(shù)一般指明要讀多少字節(jié)，讀到哪塊內(nèi)存。每次調(diào)用此功能，都是接著上次調(diào)用的結(jié)束位置讀。（所以是個(gè)輸入流）write：寫文件。參數(shù)一般指明把哪塊內(nèi)存的內(nèi)容寫入文件，要寫多少字節(jié)。每次調(diào)用此功能，都是接著上次調(diào)用的結(jié)束位置寫。（所以是個(gè)輸出流）close：關(guān)閉文件，表明操作結(jié)束，不再使用此文件。文件使用完畢必須關(guān)閉，否則影響系統(tǒng)性能seek：隨機(jī)控制流的當(dāng)前位置，文件定位C語言中的文件訪問下面介紹的函數(shù)均定義在<io.h>和<fcntl.h>中int

open(const

char*pathname,intaccess);int

fd=open("C:\\CONFIG.SYS",O_RDWR|O_CREAT);pathname是文件名，包含路徑。如果不含路徑，表示打開當(dāng)前目錄下的文件access是打開方式，常用為O_RDONLY、O_WRONLY、O_RDWR與O_CREAT、O_TRUNC、O_APPEND的位或運(yùn)算返回值為文件句柄（FileHandle）

，留待以后使用。如果打開失敗，返回值為-1C語言中的文件訪問int

read(inthandle, void*buf, unsigned

len);int

n_read=read(fd,buf,BUFSIZ);handle是open獲得的文件句柄buf是保存讀入內(nèi)容的內(nèi)存指針len是最大可以讀入的字節(jié)數(shù)返回值為實(shí)際讀入的字節(jié)數(shù)，不可能大于len。返回0表示讀到了末尾，返回-1表示出錯(cuò)C語言中的文件訪問int

write(int

handle,

const

void*buf,

unsigned

len);int

n_write=write(fd,buf,BUFSIZ);handle是open獲得的文件句柄buf是要寫入內(nèi)容的內(nèi)存指針len是寫入多少字節(jié)返回值為實(shí)際寫入的字節(jié)數(shù)，可能小于len。返回-1表示出錯(cuò)C語言中的文件訪問int

close(int

handle);intret=close(fd);handle是open獲得的文件句柄關(guān)閉成功返回0，否則返回-1C語言中的文件訪問long

lseek(int

handle,longoffset,

int

fromwhere);intpos=lseek(fd,100L,SEEK_CUR);handle是open獲得的文件句柄offset是相對fromwhere的位置偏移多少，可以為負(fù)數(shù)fromwhere可以是SEEK_SET、SEEK_CUR或SEEK_END中的一個(gè)，分別表示文件頭、當(dāng)前位置和文件結(jié)尾成功返回移位后的當(dāng)前位置，從文件頭算起；否則返回-1L幾個(gè)巧妙運(yùn)用curPos=lseek(fh,0L,SEEK_CUR);fileLength=lseek(fh,0L,SEEK_END);得到文件長度錯(cuò)誤處理錯(cuò)誤處理文件錯(cuò)誤一般都是外界造成的，出錯(cuò)率很高被刪除、修改、磁盤空間滿、被其他文件打開通過判斷返回值發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤所有文件操作出錯(cuò)時(shí)都返回-1出錯(cuò)處理打印錯(cuò)誤信息給用戶，等待用戶的處理voidperror(constchar*s);向標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出字符串s，隨后附上錯(cuò)誤的文字說明錯(cuò)誤處理——例10.1#include<stdio.h>#include<errno.h>#include<io.h>#include<fcntl.h>main(){ /*c:\abc.abc文件并不存在*/

int

fh=open("c:\\abc.abc",O_RDONLY|O_BINARY);

if(fh==-1) /*fh必然為-1*/ {

perror("Can'topenc:\\abc.abc.Error"); }}Can'topenc:\\abc.abc.Error:NosuchfileordirectoryC語言獨(dú)特的文件訪問下面介紹的函數(shù)均定義在<stdio.h>中FILE*fopen(const

char*filename,

const

char*mode);FILE*fp=fopen("C:\\CONFIG.SYS",

"rw");filename是文件名，包含路徑。如果不含路徑，表示打開當(dāng)前目錄下的文件mode是打開方式，常用為"r"、"w"、"rw"和"a"，分別表示只讀、只寫、讀寫和添加返回值為指向此文件的指針，留待以后使用。如果打開失敗，返回值為NULL

mode：對應(yīng)二進(jìn)制文件對應(yīng)文本文件“r”

只讀必須是已存在的文件。“w”只寫不論該文件是否存在，都新建一個(gè)文件?！癮”

追加向文本文件尾增加數(shù)據(jù)，該文件必須存在“r+”讀寫打開一個(gè)已存在的文件，用于讀寫。

“w+”

讀寫建立一個(gè)新文件，可讀可寫。“a+”

讀寫向文件尾追加數(shù)據(jù)，也可讀。

“rb”“wb”“ab”“rb+”“wb+”“ab+”文件指針FILE*fp;是FILE型指針變量標(biāo)識一個(gè)特定的磁盤文件與文件相關(guān)聯(lián)的每個(gè)流都有一個(gè)FILE類型的控制結(jié)構(gòu)，定義有關(guān)文件操作的信息，用戶絕對不應(yīng)修改文件指針（FilePointer）typedef

struct{

shortlevel;/*緩沖區(qū)‘滿’或‘空’的程度*/

unsignedflags;/*文件狀態(tài)標(biāo)志*/

char

fd;/*文件描述符*/

unsignedcharhold;/*如無緩沖區(qū)不讀字符*/

short

bsize;/*緩沖區(qū)的大小*/

unsignedchar*buffer;/*數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的位置*/

unsignedchar*curp;/*指針當(dāng)前的指向*/

unsignedistemp;/*臨時(shí)文件指示器*/

shorttoken;/*用于有效性檢查*/}FILE;在stdio.h文件中定義C語言獨(dú)特的文件訪問int

fgetc(FILE*fp);int

fputc(intc,FILE*fp);char*fgets(char*s,intn,FILE*fp);int

fputs(const

char*s,FILE*fp);int

fscanf(FILE*fp,constchar*format, ...);int

fprintf(FILE*fp,const

char*format,

...);C語言獨(dú)特的文件訪問size_t

fread(void*ptr,

size_tsize,

size_tn,

FILE*fp);size_t

fwrite(const

void*ptr,

size_tsize,

size_tn,

FILE*fp);int

feof(FILE*fp);int

fseek(FILE*fp,

longoffset,

intwhence);int

fclose(FILE*fp);typedefunsignedint

size_t;兩種方式的區(qū)別open族的功能一般由OS直接提供，其使用方式也比較具有通用性，在各種語言里基本一樣fopen族的函數(shù)系包裝了open族的函數(shù)，提供更強(qiáng)大的功能，但是效率略遜open族通常情況能直接反映文件的真實(shí)情況，因?yàn)樗牟僮鞫疾患俣ㄎ募娜魏谓Y(jié)構(gòu)fopen族比較適合處理文本文件，或者結(jié)構(gòu)單一的文件。會(huì)為了處理的方便而改變一些內(nèi)容從文件說開去open、read、write、close這種模式成為使用數(shù)據(jù)流的經(jīng)典模式比如網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流操作就是使用此模式，甚至在一些平臺(tái)上可以和文件采用完全相同的函數(shù)操作seek并不是所有的流都支持網(wǎng)絡(luò)就不支持對于不能進(jìn)行流控的流，如果當(dāng)前數(shù)據(jù)不立即處理，后來流過的數(shù)據(jù)就會(huì)沖走當(dāng)前數(shù)據(jù)，永遠(yuǎn)不能追回。流控成為流處理中的一個(gè)專門技術(shù)例如:

fp=fopen(“a1.txt”,”r”);fp=fopen(“d:\\sqs\\a1.txt”,”r”);fopen函數(shù)返回指向文件a1.txt的指針并賦給fp,即fp指向文件a1.txt.

若不能實(shí)現(xiàn)打開任務(wù),fopen函數(shù)將帶回一個(gè)空指針值NULL(值為0)。常用打開文件的方法為：if((fp=fopen(“a1.txt”,”r”))==NULL){

printf(“cannot

onenthisfile\n”);exit(0);}一、文件的打開:fopen函數(shù)二、文件的關(guān)閉:fclose函數(shù)例如:

fclose(fp);fclose(文件指針);關(guān)閉fp所指向的文件。把遺留在緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫入文件，實(shí)施操作系統(tǒng)級的關(guān)閉操作。同時(shí)，釋放與流聯(lián)系的文件控制塊，以后可以再次使用這部分空間。fclose函數(shù)的返回值：當(dāng)順利地執(zhí)行了關(guān)閉操作，則返回值為0；如果返回值為非零值，則表示關(guān)閉時(shí)有錯(cuò)誤。一般只有驅(qū)動(dòng)器中無盤或盤空間不夠時(shí)，才失敗。關(guān)閉失敗會(huì)引起數(shù)據(jù)丟失、破壞文件和程序中的隨機(jī)錯(cuò)誤多數(shù)情況下，系統(tǒng)限制同時(shí)處于打開狀態(tài)的文件總數(shù)，因此，打開文件前先關(guān)閉無用文件是必要的ch=fgetc

(fp);

fgetc和

fputc函數(shù)fputc

(ch,fp);

---把字符ch寫到fp所指向的文件中去。---從指定文件讀入一個(gè)字符。該文件應(yīng)以只讀或讀寫方式打開。三、文件的字符讀寫返回值：若輸出成功，則返回輸出的字符，否則返回EOF。該文件應(yīng)以寫或讀寫方式打開。返回值：若輸入成功，則返回字符，否則返回EOF。EOF：在stdio.h中定義的常量，表示文件結(jié)束#defineEOF(-1)#include"stdio.h"#include"stdlib.h"main(){ charc; FILE*fp; if((fp=fopen("tt.txt","w"))==NULL) { printf("error!\n"); exit(0); } c=getchar(); while(c!=EOF) { fputc(c,fp); c=getchar(); } fclose(fp);}例：將鍵盤輸入的字符順序存入磁盤文件tt.txt中，輸入ctrl+z結(jié)束程序運(yùn)行結(jié)果是生成文件tt.txt；#include"stdio.h"#include"stdlib.h"main(){ charc; FILE*fp; if((fp=fopen("tt.txt","r"))==NULL) { printf("error!\n"); exit(0); } c=fgetc(fp); while(c!=EOF) { putchar(c); c=fgetc(fp); } fclose(fp);}例：從文件tt.txt中順序讀取字符并顯示出來。四、文件的數(shù)據(jù)塊的讀寫—fread和fwrite函數(shù)

函數(shù)調(diào)用成功返回count的值，否則返回-1。fwrite()函數(shù)的功能：將內(nèi)存中的一組數(shù)據(jù)寫到fp所指向的文件中。按照內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式輸出，為二進(jìn)制文件。fwrite(buff,size,count,fp)所要寫入文件的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的起始地址寫入文件的每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的字節(jié)數(shù)寫入文件的數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)指向?qū)懭胛募闹羔?include"stdio.h"#include"stdlib.h"typedefstructstudentSTUD;structstudent{ intnum; charname[12];

intscore;};main(){ STUDstu;/*stu為結(jié)構(gòu)體變量*/ FILE*fp; charfilename[12];

int

i,n;

scanf("%s",filename);

if((fp=fopen(filename,"wb"))==NULL) { printf("can'topenthefile!\n"); exit(0); }

scanf("%d",&n);

fwrite(&n,4,1,fp);

for(i=0;i<n;i++) { scanf("%d%s%d",&stu.num,,&stu.score); if(fwrite(&stu,sizeof(STUD),1,fp)!=1)/*寫入一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)*/ { printf("filewriteerror!"); exit(0); } }

fclose(fp);}例1：文件的數(shù)據(jù)塊寫的操作從鍵盤輸入n個(gè)同學(xué)的學(xué)號，姓名和成績存入文件。#include"stdio.h"#include"stdlib.h"typedefstructstudentSTUD;structstudent{ intnum; charname[12];

intscore;};main(){STUDstu[30];/*stu[30]為結(jié)構(gòu)體數(shù)組*/FILE*fp;charfilename[12];

int

i,n;

scanf("%s",filename);

if((fp=fopen(filename,"wb"))==NULL){

printf("can'topenthefile!\n"); exit(0); }

scanf("%d",&n);

fwrite(&n,4,1,fp);

for(i=0;i<n;i++)

scanf("%d%s%d",&stu[i].num,stu[i].name,&stu[i].score);

fwrite(stu,sizeof(STUD),n,

fp);/*一次寫入n個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)*/

fclose(fp);}fread(buff,size,count,fp)fread()函數(shù)：功能：從fp所指向的文件中讀取一組數(shù)據(jù)并將其放到內(nèi)存中去。函數(shù)調(diào)用成功返回count的值，否則返回-1。待讀文件的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的起始地址從文件讀入的每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的字節(jié)數(shù)從文件讀入的數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)指向待讀文件的指針例2：文件的數(shù)據(jù)塊讀的操作#include"stdio.h"#include"stdlib.h"typedefstructstudentSTUD;structstudent{ intnum; charname[12]; intscore;};main(){ STUDstu;/*stu為結(jié)構(gòu)體變量*/ FILE*fp; charfilename[12]; inti,n; scanf("%s",filename); if((fp=fopen(filename,"rb"))==NULL) { printf("can'topenthefile!\n"); exit(0); } fread(&n,4,1,fp); printf("n=%d\n",n); for(i=0;i<n;i++) { if(fread(&stu,sizeof(STUD),1,fp)!=1)/*讀入一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)*/ { printf("filereaderror!"); exit(0); } printf("%d\t%s\t%d\n",stu.num,,stu.score); } fclose(fp);}#include"stdio.h"#include"stdlib.h"typedefstructstudentSTUD;structstudent{ intnum; charname[12];

intscore;};main(){ STUDstu[20];/*stu為結(jié)構(gòu)體數(shù)組*/ FILE*fp; charfilename[12];

int

i,n;

scanf("%s",filename);

if((fp=fopen(filename,"rb"))==NULL) { printf("can'topenthefile!\n"); exit(0); }

fread(&n,4,1,fp);

printf("n=%d\n",n); if(fread(stu,sizeof(STUD),n,fp)!=n)/*讀入n個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)*/ { printf("filereaderror!"); exit(0); }

for(i=0;i<n;i++) {

printf("%d\t%s\t%d\n",stu[i].num,stu[i].name,stu[i].score); }

fclose(fp);}五、文件的格式化讀寫(文本文件)將輸出項(xiàng)arg1,arg2…argn按指定format格式寫入fp所指的文件中,即輸出到磁盤文件；格式：fprintf(fp,format,arg1,arg2,…,argn);格式：

fscanf(fp,format,&arg1,&arg2,…&argn);

fscanf函數(shù)

fprintf函數(shù)按指定format格式從fp所指的文件中讀取數(shù)據(jù)依次送入arg1,arg2…argn的內(nèi)存單元；

arg1,arg2,…argn(&arg1,&arg2,…&argn)輸出/輸入項(xiàng)表列

format：為格式字符串

fp:為指向fopen函數(shù)打開的文件的指針fprintf(fp,“%d,%6.2f”,i,t)；將整型變量i和實(shí)型變量t的值按%d和%6.2的格式輸出到fp指向的文件中。

最好給出長度以保證讀寫統(tǒng)一fscanf(fp,“%d,%6.2f”,&i,&t)；例1：文件的格式化寫操作#include"stdio.h"#include"stdlib.h"typedefstructstudentSTUD;structstudent{ intnum; charname[12];

intscore;};main(){ STUDstu;/*stu為結(jié)構(gòu)體變量*/ FILE*fp; charfilename[12];

int

i,n;

scanf("%s",filename);

if((fp=fopen(filename,"w"))==NULL) { printf("can'topenthefile!\n"); exit(0); }

scanf("%d",&n);

fprintf(fp,"%4d",n);

for(i=0;i<n;i++) { scanf("%d%s%d",&stu.num,,&stu.score);

fprintf(fp,"%6d%10s%3d",stu.num,,stu.score); }

fclose(fp);}例2：文件的格式化讀操作#incl