c語言程序設(shè)計 文件程序設(shè)計

C語言程序設(shè)計第9章文獻程序設(shè)計

《C語言程序設(shè)計》（第3版）張磊編著21世紀(jì)高等學(xué)校規(guī)劃教材清華大學(xué)出版社語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第1頁第9章文獻程序設(shè)計9.1文獻概述9.2文獻基本操作9.3文獻數(shù)據(jù)塊讀寫操作9.4文獻其他操作9.5文獻應(yīng)用舉例語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第2頁9.1文獻概述9.1.1文獻概念9.1.2文獻分類9.1.3文獻一般操作過程9.1.4文獻指針語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第3頁9.1.1文獻概念文獻是計算機中一種主要概念，一般是指存放在外部介質(zhì)上信息集合。存放程序代碼文獻稱為程序文獻，存放數(shù)據(jù)文獻稱為數(shù)據(jù)文獻。另外，C語言把輸入輸出設(shè)備也視為一類特殊文獻。計算機對文獻操作總體上提成輸入和輸出兩大類，對文獻輸人輸出（I/0）過程是通過操作系統(tǒng)進行管理。C語言程序?qū)ξ墨I處理是通過標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫中文獻操作函數(shù)實現(xiàn)，使用這些函數(shù)，能夠簡單、高效、安全地訪問外部數(shù)據(jù)。語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第4頁9.1.1文獻概念1．設(shè)備文獻在C語言中，所有外部設(shè)備均被作為文獻看待，這種文獻稱為設(shè)備文獻。對外部設(shè)備輸人輸出處理就是讀寫設(shè)備文獻過程。

2．文獻緩沖區(qū)在程序運行過程中，程序要將保存在內(nèi)存中數(shù)據(jù)寫入磁盤，首先要建立一種“輸出文獻緩沖區(qū)”，這個緩沖區(qū)是一種連接計算機內(nèi)存數(shù)據(jù)與外存文獻橋梁，當(dāng)向文獻輸出數(shù)據(jù)時，準(zhǔn)備輸出數(shù)據(jù)先寫入文獻緩沖區(qū)，等文獻緩沖區(qū)填滿后再輸出到文獻中。這一過程稱為“寫文獻”，是數(shù)據(jù)輸出過程。與“寫文獻”過程相正確是要將保存在文獻中數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存。首先要建立一種“輸入文獻緩沖區(qū)”，當(dāng)從文獻中輸入數(shù)據(jù)時，也是把讀入數(shù)據(jù)先寫入文獻緩沖區(qū)，等文獻緩沖區(qū)數(shù)據(jù)裝滿之后再整個送給程序。這一過程稱為“讀文獻”，是數(shù)據(jù)輸入過程。語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第5頁9.1.1文獻概念使用緩沖區(qū)文獻讀、寫示意圖

語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第6頁9.1.2文獻分類以ASCII碼字符形式存放文獻稱為文本文獻，又叫ASCII文獻。例如用高級程序語言編寫程序文獻是文本文獻，用Windows“記事本”程序創(chuàng)建文獻也是文本文獻。文本文獻是一種字符流文獻，文本文獻一種字符就是一種字節(jié)，因而方便了字符處理，不過文本文獻一般要占用較大存放空間。二進制文獻是按照數(shù)據(jù)在內(nèi)存中字節(jié)序列形成字節(jié)流文獻。例如C程序目標(biāo)文獻（擴展名為obj）和可執(zhí)行文獻（擴展名為exe）都是二進制文獻。在二進制文獻中，字節(jié)信息與實際數(shù)據(jù)位并不一一對應(yīng)，因此，若直接顯示二進制文獻內(nèi)容時，顧客看到是某些不能識別字符。

文本文獻

二進制文獻語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第7頁9.1.3文獻一般操作過程使用文獻一般步驟打開文獻→操作文獻→關(guān)閉文獻打開文獻：建立顧客程序與文獻聯(lián)系，系統(tǒng)為文獻開辟文獻緩沖區(qū)。操作文獻：是指對文獻讀、寫、追加和定位操作。讀操作：從文獻中讀出數(shù)據(jù)，即將文獻中數(shù)據(jù)輸入到計算機內(nèi)存。寫操作：向文獻中寫入數(shù)據(jù)，即將計算機內(nèi)存中數(shù)據(jù)輸出到文獻。追加操作：將新數(shù)據(jù)寫到文獻原有數(shù)據(jù)背面。定位操作：移動文獻讀寫位置指針。關(guān)閉文獻：切斷文獻與程序聯(lián)系，將文獻緩沖區(qū)內(nèi)容寫入磁盤，并釋放文獻緩沖區(qū)。語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第8頁9.1.4文獻指針文獻型指針變量定義FILE*變量名;例如：FILE*p;注意：由于文獻類型FILE在頭文獻stdio.h中定義，因此在使用FILE類型前必須先打開stdio.h文獻。假如需要對某一種文獻進行讀寫操作，必須首先要指定指向它文獻指針。只有通過文獻指針，才能調(diào)用對應(yīng)文獻。當(dāng)程序需要同步處理多種文獻時，則需要說明多種FILE型指針變量，使它們分別指向多種不一樣文獻。語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第9頁9.2文獻基本操作9.2.1打開和關(guān)閉文獻9.2.2最基本文獻讀寫函數(shù)語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第10頁9.2.1打開和關(guān)閉文獻打開文獻操作是使用文獻第一種步驟，而關(guān)閉文獻操作則是使用文獻最后一種步驟。C語言系統(tǒng)分別使用fopen()函數(shù)和fclose()函數(shù)實現(xiàn)文獻打開和關(guān)閉操作。1．文獻打開函數(shù)fopen()fopen()函數(shù)用來實現(xiàn)打開文獻，它處理如下3個問題：⑴指定要打開文獻名；⑵指定文獻使用方式，如是讀文獻還是寫文獻等；⑶為打開文獻指定一種指針變量，方便使用這個指針變量對文獻進行訪問。fopen()函數(shù)調(diào)用方式FILE*fp;fp=fopen(文獻名,使用文獻方式);例如:fp=("example.txt","r");表達要打開文獻名為example.txt，使用文獻方式是“r”方式，文獻指針是fp。語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第11頁9.2.1打開和關(guān)閉文獻文獻使用方式文獻使用方式作用r以“只讀”方式打開一種文本文獻w以“只寫”方式打開一種文本文獻a向文本文獻尾增加數(shù)據(jù)rb以“只讀”方式打開一種二進制文獻wb以“只寫”方式打開一種二進制文獻ab向二進制文獻尾增加數(shù)據(jù)r+以“讀/寫”方式打開一種文本文獻w+以“讀/寫”方式建立一種新文本文獻a+以“讀/寫/追加”方式打開一種文本文獻rb+以“讀/寫”方式打開一種二進制文獻wb+以“讀/寫”方式建立一種新二進制文獻ab+以“讀/寫/追加”方式打開一種二進制文獻語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第12頁9.2.1打開和關(guān)閉文獻2．關(guān)閉文獻函數(shù)fclose()fclose()函數(shù)一般格式fclose(文獻指針);功能關(guān)閉“文獻指針”所指向文獻，釋放打開文獻時使用構(gòu)造體變量，斷開文獻指針與文獻聯(lián)系。例如：

fclose(fp);語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第13頁9.2.2最基本文獻讀寫函數(shù)1．fputc()函數(shù)一般形式fputc(ch,fp);功能將字符（ch值）輸出到fp所指向文獻中。語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第14頁9.2.2最基本文獻讀寫函數(shù)例9-1使用fputc()函數(shù)在屏幕顯示一種字符串。/*programe9-1.c*/

#include<stdio.h>voidmain(){char*p="Thisisaexample.";while(*p!='\0')fputc(*p++,stdout);}設(shè)備文獻語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第15頁9.2.2最基本文獻讀寫函數(shù)例9-2

把從鍵盤輸入一種字符串寫入到磁盤文獻example.txt中。/*programe9-2.c*/#include<stdio.h>voidmain(){ charch; FILE*fp; fp=fopen("example.txt","w"); printf("Enterastring:"); while((ch=getchar())!='\n')

fputc(ch,fp);

fclose(fp);}

語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第16頁9.2.2最基本文獻讀寫函數(shù)2．fgetc()函數(shù)從指定文獻讀入一種字符，該文獻必須是以讀或讀寫方式打開。一般使用如下形式調(diào)用fgetc()函數(shù)ch=fgetc(fp);其中，fp為文獻型指針變量，ch為字符變量。正常情況下fgetc()函數(shù)返回值是從文獻中讀出一種字符。當(dāng)打開文獻并立雖然用fgetc()讀文獻時，fgetc()函數(shù)從文獻開始位置讀取一種字符。每讀取一種字符后，文獻位置指針后移一種字符位置。若目前讀取是文本文獻，當(dāng)遇到文獻結(jié)束標(biāo)志時，fgetc()函數(shù)返回值為EOF。語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第17頁9.2.2最基本文獻讀寫函數(shù)例9-3

使用fgetc()函數(shù)輸出文獻example.txt內(nèi)容。/*programe9-3.c*/#include<stdio.h>voidmain(){ charch; FILE*fp; fp=fopen("example.txt","r"); while((ch=fgetc(fp))!=EOF) putchar(ch); fclose(fp);}

語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第18頁9.2.2最基本文獻讀寫函數(shù)例9-4使用feof()進行文獻讀取控制，輸出文獻example.txt內(nèi)容。/*programe9-4.c*/#include<stdio.h>voidmain(){FILE*fp;if((fp=fopen("example.txt","r"))==NULL){printf("filecannotopen!\n");exit(1);}

while(!feof(fp))

putchar(fgetc(fp));fclose(fp);}判斷被讀取文獻是否已經(jīng)讀完。當(dāng)未遇文獻結(jié)束標(biāo)志時，feof()值是0，不然feof()值是1。語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第19頁9.3文獻數(shù)據(jù)塊讀寫操作9.3.1fwrite()函數(shù)9.3.2fread()函數(shù)語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第20頁9.3.1fwrite()函數(shù)fwrite()函數(shù)功能是把內(nèi)存中某些數(shù)據(jù)塊寫到指定文獻中。一般調(diào)用形式fwrite(buffer,size,count,fp);其中：fp是接收數(shù)據(jù)文獻指針；buffer是數(shù)據(jù)塊內(nèi)存首地址，一般是指針變量名、數(shù)組名等；size是一種數(shù)據(jù)塊字節(jié)數(shù)（即數(shù)據(jù)塊大?。籧ount是執(zhí)行一次fwrite()函數(shù)從內(nèi)存輸出到fp文獻數(shù)據(jù)塊數(shù)目。語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第21頁9.3.1fwrite()函數(shù)例9-5

從鍵盤上輸入一批學(xué)生數(shù)據(jù)，然后以“stu_list”文獻名存放到磁盤上。/*programe9-5.c*/#include<stdio.h>#defineN4structstudent_type{charname[10];intnum;intscore;}stud;voidmain(){ inti; FILE*fp; if((fp=fopen("stu_list","wb"))==NULL) { printf("Cannotopenfile\n"); exit(1); } printf("Inputdata,please!\n"); for(i=0;i<N;i++) {scanf("%s%d%d",,&stud.num,&stud.score);

fwrite(&stud,sizeof(structstudent_type),1,fp); } fclose(fp); printf("Allright.\n");}語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第22頁9.3.2fread()函數(shù)fread()函數(shù)把指定文獻中一種數(shù)據(jù)塊讀到內(nèi)存中。一般調(diào)用形式fread(buffer,size,count,fp);其中：fp是讀取數(shù)據(jù)文獻指針；buffer是接收文獻數(shù)據(jù)內(nèi)存首地址，一般是指針變量名、數(shù)組名等；size是一種數(shù)據(jù)塊字節(jié)數(shù)（即數(shù)據(jù)塊大?。籧ount是執(zhí)行一次fread()函數(shù)讀取數(shù)據(jù)塊數(shù)目。例9-6將上述stu_list文獻內(nèi)容顯示在屏幕上。/*programe9-6-1.c*/#include<stdio.h>#defineN4structstudent_type{ charname[10]; intnum; intscore;}stud;voidmain(){ inti; FILE*fp; if((fp=fopen("stu_list","rb"))==NULL) { printf("Cannotopenfile.\n"); exit(1); } for(i=0;i<N;i++) { fread(&stud,sizeof(structstudent_type),1,fp); printf("%-10s%4d%4d\n",,stud.num,stud.score); } fclose(fp);}語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第23頁9.3.2fread()函數(shù)再如，設(shè)有如下定義：structstudent_type{charname[10];intnum;intage;}stud[40];其中，構(gòu)造體數(shù)組stud每一種元素用來寄存一種學(xué)生有關(guān)數(shù)據(jù)，假設(shè)學(xué)生數(shù)據(jù)已寄存在磁盤文獻中，且該文獻已打開，并由fp指向，則能夠用下面語句把文獻中前40個學(xué)生數(shù)據(jù)輸入到構(gòu)造體數(shù)組stud中：for(i=0;i<40;i++)

fread(&stud[i],sizeof(structstudent_type),1,fp);語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第24頁9.4文獻其他操作9.4.1文獻格式化讀寫9.4.2文獻隨機讀寫操作9.4.3ftell()函數(shù)9.4.4文獻字符串操作語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第25頁9.4.1文獻格式化讀寫1．文獻格式化讀操作由fscanf()函數(shù)實現(xiàn)，從指定文獻中，按照說明格式向變量提供數(shù)據(jù)。一般使用格式fscanf(fp,格式字符串,輸入表列);其中fp是文獻指針“格式字符串”和“輸入表列”與scanf()函數(shù)有關(guān)內(nèi)容相同。例如：fscanf(fp,“%d”,&m);該語句將磁盤文獻中數(shù)據(jù)送給變量m，其中磁盤文獻由fp指向。語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第26頁9.4.1文獻格式化讀寫2．文獻格式化寫操作由fprintf()函數(shù)實現(xiàn)，將指定變量值按照一定格式寫到指定文獻中。一般使用格式fprintf(fp,格式字符串,輸出表列);說明：⑴fp是要寫入數(shù)據(jù)文獻指針。⑵“格式字符串”和“輸出表列”與printf()函數(shù)有關(guān)內(nèi)容形同。例如：fprintf(fp,"%d",m);該語句將整型變量m按%d格式輸出到fp指向文獻中。例9-7從鍵盤輸入一種字符串和一種十進制整數(shù)，將它們寫入test文獻中，然后再從test文獻中讀出并顯示在屏幕上。/*programe9-7.c*/#include<stdio.h>voidmain(){ chars[100]; inta; FILE*fp; if((fp=fopen("test","w"))==NULL) {printf("fileopenerror.\n");exit(0);} fscanf(stdin,"%s%d",s,&a); fprintf(fp,"%s%d",s,a); fclose(fp); if((fp=fopen("test","r"))==NULL) {printf("Cannotopenfile.\n");exit(0);} fscanf(fp,"%s%d",s,&a); fprintf(stdout,"%s%d\n",s,a); fclose(fp);}

語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第27頁9.4.2文獻隨機讀寫操作1．fseek()函數(shù)功能：變化文獻位置指針。調(diào)用形式fseek(fp,offset,position);其中：⑴fp為文獻型指針；⑵文獻位置指針定位由參數(shù)offset和position共同確定。position要求指針定位時基準(zhǔn)位置，offset要求文獻位置指針離開基準(zhǔn)位置偏移量，它單位是字節(jié)。position值用整常數(shù)表達,取值范圍是0、1、2三個數(shù)之一，其意義如下：0：表達基準(zhǔn)位置為文獻開頭位置；1：表達基準(zhǔn)位置為文獻目前位置；2：表達基準(zhǔn)位置為文獻結(jié)尾位置，該位置在文獻內(nèi)容最后一種字節(jié)之后。語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第28頁9.4.2文獻隨機讀寫操作fseek()函數(shù)調(diào)用實例：fseek(fp,50L,0);將位置指針移到文獻頭起始第50個字節(jié)處fseek(fp,100L,1);將位置指針從目前位置向文獻尾方向移動100個字節(jié)fseek(fp,-20L,2);將位置指針從文獻末尾向文獻頭方向移動20個字節(jié)語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第29頁9.4.2文獻隨機讀寫操作例9-8在例9-6中建立了學(xué)生數(shù)據(jù)文獻stu_list，將其中第3個學(xué)生成績修改為97。/*programe9-8.c*/#include<stdio.h>structstudent_type{ charname[10]; intnum; intscore;}stud;voidmain(){ inti,size; FILE*fp; size=sizeof(structstudent_type); if((fp=fopen("stu_list","rb+"))==NULL) { printf("fileopenerror.\n"); exit(1); } fseek(fp,2*size,0); fread(&stud,size,1,fp); printf("%s%d%d\n",,stud.num,stud.score); printf("newscore:"); scanf("%d",&stud.score); fseek(fp,-size,1); fwrite(&stud,size,1,fp); fclose(fp);}語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第30頁9.4.2文獻隨機讀寫操作2.rewind()函數(shù)作用：將文獻位置指針復(fù)位。調(diào)用形式rewind(fp);其中：fp為文獻型指針。執(zhí)行rewind()函數(shù)后，對于fp指向文獻，不論目前文獻位置指針在何處，都使它復(fù)位到文獻開始位置。語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第31頁9.4.2文獻隨機讀寫操作例9-9

在屏幕上顯示文獻e9-6-2.c內(nèi)容，并將該文獻復(fù)制為文獻e9-6-3.c。#include<stdio.h>voidmain(){ FILE*fp1,*fp2; fp1=fopen("e9-6-2.c","r"); fp2=fopen("e9-6-3.c","w"); while(!feof(fp1)) putchar(fgetc(fp1)); rewind(fp1); while(!feof(fp1)) fputc(fgetc(fp1),fp2); fclose(fp1); fclose(fp2);}語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第32頁9.4.3ftell()函數(shù)ftell()函數(shù)用于獲取文獻位置指針，其調(diào)用形式如下：ftell(fp);其中：fp為文獻指針。ftell()函數(shù)返回值是fp所指向文獻目前讀寫位置，該值是一種長整型數(shù)，是位置指針從文獻開始處到目前位置位移量字節(jié)數(shù)。語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第33頁9.4.3ftell()函數(shù)例9-10新建data.txt文獻，檢查文獻位置指針值；然后將字符串"Beijing2023"寫入文獻中，再檢查文獻位置指針值。#include"stdio.h"main(){FILE*fp;longposition;fp=fopen("data.txt","w");position=ftell(fp);printf("position=%ld\n",position);fprintf(fp,"Beijing2023");

position=ftell(fp);

printf("position=%ld\n",position);fclose(fp);}語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第34頁9.4.4文獻字符串操作1．fgets()函數(shù)一般調(diào)用形式fgets(buffer,n,fp);作用從fp指向文獻中讀取n-1個字符，然后存放到以buffer為首地址內(nèi)存空間中，一般buffer是一種指針變量名、數(shù)組名等。假如在讀入n-1個字符過程中遇到換行符或EOF，讀入即結(jié)束。字符串讀入后在最后加一種'\0'字符作為字符串結(jié)束標(biāo)志。語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第35頁9.4.4文獻字符串操作2．fputs()函數(shù)調(diào)用形式fputs(buffer,fp);作用將內(nèi)存buffer中字符串寫到fp指向文獻中，buffer能夠是一種字符串常量，也能夠是字符串首地址。語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第36頁9.4.4文獻字符串操作例9-11將字符串"VisualC++"和"Visualbasic"依次存入文獻text中，然后將第一種字符串讀出并顯示出來。#include<stdio.h>voidmain(){ FILE*fp; charstring[20]; fp=fopen("text","w+"); fputs("VisualC++\n",fp); fputs("Visualbasic\n",fp); rewind(fp); fgets(string,20,fp); puts(string); fclose(fp);}語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第37頁9.5文獻應(yīng)用舉例9.5.1文獻復(fù)制9.5.2存放在文獻中學(xué)生成績排序語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第38頁9.5.1文獻復(fù)制例9-12設(shè)計一種程序，實現(xiàn)任意文本文獻復(fù)制。問題分析與算法設(shè)計⑴由于源文獻是任意，因此源文獻名應(yīng)通過鍵盤輸入；同樣，生成目標(biāo)文獻名也應(yīng)由鍵盤輸入。⑵源文獻以只讀方式打開，目標(biāo)文獻以寫方式打開。⑶從第一種字符開始，次序逐字符讀出源文獻，每讀出一種字符，立即寫入目標(biāo)文獻中，使用feof()函數(shù)判斷源文獻結(jié)束狀態(tài)。實現(xiàn)程序#include<stdio.h>voidmain(){ charch,source[20],target[20]; FILE*fp_s,*fp_t; printf("Enterthesourcefilename:"); scanf("%s",source); printf("Enterthetargetfilename:"); scanf("%s",target); if((fp_s=fopen(source,"r"))==NULL) { printf("Cannotopensourcefile.\n"); exit(1); } if((fp_t=fopen(target,"w"))==NULL) { printf("Cannotopentargetfile.\n"); exit(1); } while(!feof(fp_s)) fputc(fgetc(fp_s),fp_t); fclose(fp_s); fclose(fp_t);}語言程序設(shè)計（第3版）張磊編著清華大學(xué)出版社第39頁9.5.2存放在文獻中學(xué)生成績排序例9-13在例9-5中，我們建立了一種stu_list文獻。編寫程序，對該文獻內(nèi)容按照