c語言課件 第13章文件

第13章文件Ｃ文件概述文件類型指針文件的打開與關(guān)閉文件的讀寫文件的定位出錯的檢測文件輸入輸出小結(jié)13.1C文件概述文件：存儲在外部介質(zhì)上數(shù)據(jù)的集合,是操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的單位。文件分類按文件的邏輯結(jié)構(gòu)：記錄文件：由具有一定結(jié)構(gòu)的記錄組成（定長和不定長）流式文件：由一個個字符（字節(jié)）數(shù)據(jù)順序組成按存儲介質(zhì)：普通文件：存儲介質(zhì)文件（磁盤、磁帶等）設(shè)備文件：非存儲介質(zhì)（鍵盤、顯示器、打印機等）按數(shù)據(jù)的組織形式：文本文件：ASCII文件，每個字節(jié)存放一個字符的ASCII碼二進(jìn)制文件：數(shù)據(jù)按其在內(nèi)存中的存儲形式原樣存放如int型數(shù)10000=0x27100010011100010000內(nèi)存存儲形式0010011100010000二進(jìn)制形式0011000100110000001100000011000000110000ASCII形式文本文件特點:需存儲量大、速度慢、便于對字符操作二進(jìn)制文件特點:需存儲量小、速度快、便于存放中間結(jié)果文件處理方法：對一個存儲在磁盤上的文件進(jìn)行讀取、修改，必須要先打開它，建立內(nèi)存緩沖區(qū)，以便CPU讀寫。緩沖文件系統(tǒng)：高級文件系統(tǒng)，系統(tǒng)自動為正在使用的文件開辟內(nèi)存緩沖區(qū)非緩沖文件系統(tǒng)：低級文件系統(tǒng)，由用戶在程序中為每個文件設(shè)定緩沖區(qū)磁盤文件輸出文件緩沖區(qū)輸入文件緩沖區(qū)程序數(shù)據(jù)區(qū)a緩沖文件系統(tǒng)：緩沖區(qū)指令區(qū)程序用戶數(shù)據(jù)區(qū)磁盤非緩沖文件系統(tǒng)：13.2文件類型指針

1、文件信息結(jié)構(gòu)體FILE

緩沖文件系統(tǒng)為每個正使用的文件在內(nèi)存開辟文件信息區(qū)：用以描述文件緩沖區(qū)的內(nèi)存位置、大小、當(dāng)前讀寫位置和文件的狀態(tài)等。文件信息用系統(tǒng)定義的名為FILE的文件信息結(jié)構(gòu)體描述FILE定義在stdio.h中typedef

struct{shortlevel;//緩沖區(qū)“滿”或“空”的程度

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

unsignedchar*curp;//位置指針，當(dāng)前的指向

unsignedistemp;//臨時文件，指示器

shorttoken;//用于有效性檢查}FILE;磁盤文件

a.txt文件信息結(jié)構(gòu)體類型FILE描述的是文件信息，借助該文件信息來訪問文件緩沖區(qū)，從而對文件讀寫。輸入緩沖區(qū)輸出緩沖區(qū)typedef

struct{shortlevel;//緩沖區(qū)“滿”或“空”的程度

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

unsignedchar*curp;//指針，當(dāng)前的指向

unsignedistemp;//臨時文件，指示器

shorttoken;//用于有效性檢查}FILE;2、文件類型指針（1）文件類型指針概念：定義一個指針，讓其指向一個打開的文件的文件信息區(qū)。FILE*fp;

（2）用法：C語言對文件讀寫，是借助于文件類型指針fp進(jìn)行的。當(dāng)要打開某文件時，執(zhí)行fp=fopen（“文件名”“讀/寫”），系統(tǒng)會自動建立文件結(jié)構(gòu)體，并把指向它的指針返回來賦給fp，程序就可通過指針fp獲得要訪問的文件信息,從而訪問文件緩沖區(qū)，進(jìn)而訪問文件。當(dāng)要關(guān)閉某文件時，將fp做為實參，調(diào)用函數(shù)fclose（fp）后，該文件結(jié)構(gòu)體即被釋放，從而也無法對該文件再訪問。文件類型指針磁盤文件fp輸入緩沖區(qū)輸出緩沖區(qū)文件信息結(jié)構(gòu)體類型FILE描述的是文件信息，借助該文件信息來訪問文件a.txt13.3文件的打開與關(guān)閉C文件操作用庫函數(shù)實現(xiàn),庫函數(shù)包含于stdio.h★對文件的讀寫應(yīng)該按指定的操作方式打開打開文件使用方式:打開文件-->文件讀/寫-->關(guān)閉文件★打開文件fopen函數(shù)原型：FILE*fopen(char*name,char*mode)函數(shù)調(diào)用舉例功能：按指定方式打開指定的文件返值：正常打開，為指向文件結(jié)構(gòu)體的指針；打開失敗，為NULL要打開的文件名使用文件方式例FILE*fp;

fp=fopen(“d:\\sha\\a.txt”,“r”);

例FILE*fp;char*filename=“d:\\sha\\a.txt”fp=fopen(filename,“r”);

“r+/rb+”(讀寫)“a/ab”(追加)“w/wb”(只寫)“r/rb”(只讀)“w+/wb+”(讀寫)“a+/ab+”(讀寫)為輸入打開一個文本/二進(jìn)制文件為輸出打開或建立一個文本/二進(jìn)制文件為讀/寫打開一個文本/二進(jìn)制文件為讀/寫建立一個文本/二進(jìn)制文件為讀/寫打開或建立一個文本/二進(jìn)制文件向文本/二進(jìn)制文件尾追加數(shù)據(jù)文件使用方式含義例FILE*fp;

fp=fopen(“d:\\sha\\a.txt”,“w”);

例文件打開與測試

FILE*fp;

fp=fopen(“aa.c”,“r”);

if(fp==NULL){

printf(“Fileopenerror!\n”);

exit(0);}說明：1、用帶“w”的方式（“w”、“wb”、“w+”、“wb+”）打開文件時，該文件可以不存在，若該文件不存在，則自動創(chuàng)建一個。2、用帶“r”的方式（“r”、“rb”、“r+”、“rb+”）打開文件時該文件必須要存在。若文件不存在，則返回NULL指針。一般用以下方式檢查是否成功打開：exit(0)是程序返回操作系統(tǒng)。關(guān)于exit()函數(shù)用法：voidexit([程序狀態(tài)值]);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。文件關(guān)閉fclose作用:使文件指針變量與文件“脫鉤”，釋放文件結(jié)構(gòu)體和文件指針函數(shù)原型：int

fclose(FILE*fp)fp為文件打開時返回的文件類型指針功能：關(guān)閉fp指向的文件返值：正常關(guān)閉為0;出錯時EOF(-1)磁盤文件輸出文件緩沖區(qū)輸入文件緩沖區(qū)程序數(shù)據(jù)區(qū)a緩沖文件系統(tǒng)：fclose不關(guān)閉文件可能會丟失數(shù)據(jù)★三個標(biāo)準(zhǔn)文件：標(biāo)準(zhǔn)輸入------鍵盤stdin標(biāo)準(zhǔn)輸出------顯示器stdout標(biāo)準(zhǔn)出錯輸出-----顯示器stderr對這三個標(biāo)準(zhǔn)文件系統(tǒng)是自動打開和關(guān)閉（不需要語句fopen、fclose來操作）13.4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。1讀／寫文件中的一個字符

2讀／寫一個字符串3讀／寫一個數(shù)據(jù)塊4對文件進(jìn)行格式化讀／寫

13.4文件的讀寫

1、字符I/O:fputc與fgetcfgetc函數(shù)原型：int

fgetc(FILE*fp)功能：從fp指向的文件中讀取一字節(jié)代碼返值：正常，返回讀到的代碼值;讀到文件尾或出錯，為EOFfputc函數(shù)原型：int

fputc(intc,FILE*fp)功能：把一字節(jié)代碼c寫入fp指向的文件中返值：正常，返回c;出錯，為EOF函數(shù)調(diào)用形式fputc(ch,fp)；fgetc(fp)；例13.1從鍵盤輸入字符，逐個存到磁盤文件中，直到輸入‘#“為止#include<stdio.h>main(){FILE*fp;charch,*filename=“out.txt”;

if((fp=fopen(filename,"w"))==NULL){printf("cannotopenfile\n");exit(0);}

printf("Pleaseinputstring:");

ch=getchar();

while(ch!='#'){fputc(ch,fp);//把ch輸出到文件

putchar(ch);//把ch輸出到顯示器

ch=getchar();}

fclose(fp);}運行情況如下：computer＃↙computer(輸出在屏幕）同時寫到文件out.txt里

文件寫操作例讀文本文件內(nèi)容，并顯示#include<stdio.h>main(){FILE*fp;charch,*filename=“out.txt”;

if((fp=fopen(filename,”r"))==NULL){printf("cannotopenfile\n");exit(0);}

while((ch=fgetc(fp))!=EOF)

putchar(ch);

fclose(fp);}判斷文本文件是否結(jié)束文件讀操作

while(!feof(fp)){ch=fgetc(fp);putchar(ch);}

條件成立，即未到達(dá)文件末尾時，執(zhí)行循環(huán)。函數(shù)原型：int

feof(FILE*fp)功能：判斷是否到達(dá)文件末尾返值：到達(dá)文件尾，返回真;

未到達(dá)文件末尾，返回0注：判斷文本文件是否結(jié)束也可用feof()函數(shù)。若文件為二進(jìn)制文件，判斷二進(jìn)制文件是否結(jié)束，只能用feof()函數(shù)。

例13.2文件拷貝#include<stdio.h>main(){FILE*in,*out;charch,infile[10],outfile[10];

scanf("%s",infile);

scanf("%s",outfile);

if((in=fopen(infile,"r"))==NULL){printf("Cannotopeninfile.\n");

exit(0);}if((out=fopen(outfile,"w"))==NULL){printf("Cannotopenoutfile.\n");exit(0);}

while(!feof(in))

fputc(fgetc(in),out);

fclose(in);

fclose(out);}運行情況如下：file1.cfile2.c程序運行結(jié)果：將file1.c文件中的內(nèi)容復(fù)制到file2.c中去。2、數(shù)據(jù)塊I/O:fread與fwrite函數(shù)原型：unsignedfread(void*buffer,unsignedsize,unsignedcount,FILE*fp)；unsignedfwrite(void*buffer,unsignedsize,unsignedcount,FILE*fp)；功能：讀/寫數(shù)據(jù)塊返值：成功，返回讀/寫的塊數(shù)；出錯或文件尾，返回0說明：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fread與fwrite

一般用于二進(jìn)制文件的輸入/輸出例floatf[10];FILE*fp;

fp=fopen(“d:\\sha\\aa.dat”,“rb”);

fread(f,4,2,fp);文件以二進(jìn)制讀形式打開，此函數(shù)從fp所指向的文件d:\\sha\\aa.dat中讀入2個塊長4個字節(jié)的數(shù)據(jù)，存儲到數(shù)組f中。for(i=0;i<2;i++)

fread(&f[i],4,1,fp);例structstudent{intnum;charname[20];charsex;

intage;floatscore[3];}stud[10];for(i=0;i<10;i++)

fread(&stud[i],sizeof(structstudent),1,fp);

fwrite(&stud[i],sizeof(structstudent),1,fp);例13.3從鍵盤輸入4個學(xué)生數(shù)據(jù)，把他們從內(nèi)存轉(zhuǎn)存到磁盤文件中，再從文件讀回到內(nèi)存并顯示#include<stdio.h>#defineSIZE4structstudent_type{charname[10];

intnum;

intage;charaddr[15];}stud[SIZE];/*定義結(jié)構(gòu)*/main(){

inti;for(i=0;i<SIZE;i++)

scanf("%s%d%d%s",stud[i].name,&stud[i].num, &stud[i].age,stud[i].addr);

save();//寫入到文件stu_datdisplay();再從stu_dat中讀}voidsave()//從內(nèi)存數(shù)組stud寫入到文件stu_dat中{FILE*fp;

inti;

if((fp=fopen("d:\\sha\\1\\stu_dat","wb"))==NULL){printf("cannotopenfile\n"); return;}for(i=0;i<SIZE;i++)

if(fwrite(&stud[i],sizeof(structstudent_type),1,fp)!=1)

printf("filewriteerror\n");

fclose(fp);}voiddisplay()//再從磁盤文件stu_dat讀到內(nèi)存數(shù)組stud中{FILE*fp;

inti;

if((fp=fopen(“d:\\sha\\1\\stu_dat","rb"))==NULL){printf("cannotopenfile\n"); return;}for(i=0;i<SIZE;i++){fread(&stud[i],sizeof(structstudent_type),1,fp);printf("%-10s%4d%4d%-15s\n",stud[i].name,

stud[i].num,stud[i].age,stud[i].addr);}

fclose(fp);}3、格式化I/O:fprintf與fscanf函數(shù)原型：int

fprintf(FILE*fp,constchar*format[,argument,…])int

fscanf(FILE*fp,constchar*format[,address,…])功能：按指定格式對文件進(jìn)行I/O操作返值：成功,返回I/O的個數(shù);出錯或文件尾,返回EOF例fprintf(fp,“%d,%6.2f”,i,t);

//將i和t按%d,%6.2f格式輸出到fp文件

fscanf(fp,“%d,%f”,&i,&t);

//若文件中有3,4.5,則將3送入i,4.5送入t#include<stdio.h>main(){chars[80],c[80];

inta,b;FILE*fp;

if((fp=fopen("test","w"))==NULL){puts("can'topenfile");exit();}

fscanf(stdin,"%s%d",s,&a);/*readfromkeyboard*/

fprintf(fp,"%s%d",s,a);/*writetofile*/

fclose(fp);

if((fp=fopen("test","r"))==NULL){puts("can'topenfile");exit();}

scanf(fp,"%s%d",c,&b);/*readfromfile*/

fprintf(stdout,"%s%d",c,b);/*printtoscreen*/

fclose(fp);}例從鍵盤按格式輸入數(shù)據(jù)存到磁盤文件中，再從文件讀回顯示4、字符串I/O:fgets與fputs函數(shù)原型：char*fgets(char*s,intn,FILE*fp)

int

fputs(char*s,FILE*fp)返值：fgets正常時返回讀取字符串的首地址；出錯或文件尾，返回NULLfputs正常時返回寫入的最后一個字符；出錯為EOFfgets從fp所指文件讀n-1個字符送入s指向的內(nèi)存區(qū),并在最后加一個‘\0’(若讀入n-1個字符前遇換行符或文件尾（EOF）即結(jié)束)fputs把s指向的字符串寫入fp指向的文件功能：從fp指向的文件讀/寫一個字符串#include<stdio.h>main(){FILE*fp;charstring[81];

if((fp=fopen("file.txt","w"))==NULL){printf("cann'topenfile");exit(0);}

while(strlen(gets(string))>0){fputs(string,fp);

fputs("\n",fp);}

fclose(fp);

if((fp=fopen("file.txt","r"))==NULL){printf("cann'topenfile");exit(0);}while(fgets(string,81,fp)!=NULL)

fputs(string,stdout);

fclose(fp);}例從鍵盤讀入字符串存入文件，再從文件讀回顯示（略）13.5文件的定位幾個概念文件位置指針-----指向文件緩沖區(qū)當(dāng)前讀寫位置的指針讀寫方式順序讀寫：位置指針按字節(jié)位置順序移動，叫~

一般情況下，位置指針按字節(jié)順序移動，讀完當(dāng)前會按順序自動跳到下一個單元。如之前所講，fread()函數(shù)在讀取過程中，就是這樣。當(dāng)需要讀寫的并非是下一個單元時，需要改變位置指針位置進(jìn)行隨機讀寫。隨機讀寫：位置指針按需要移動到任意位置，叫~1、rewind函數(shù)

2、fseek函數(shù)#include<stdio.h>main(){FILE*fp1,*fp2;fp1=fopen(“d:\\sha\\4.c","r");fp2=fopen("d:\\sha\\41.c","w");//讀文件4.c內(nèi)容，并輸出到顯示屏

while(!feof(fp1))putchar(getc(fp1));

//讓文件位置指針回到文件開頭

rewind(fp1);

//讀文件4.c內(nèi)容，并輸出到文件41.cwhile(!feof(fp1))

putc(getc(fp1),fp2);

fclose(fp1);fclose(fp2);}例對一個磁盤文件進(jìn)行顯示和復(fù)制兩次操作1、rewind函數(shù)函數(shù)原型：

voidrewind(FILE*fp)功能：

重置文件位置指針指針到文件開頭返值：無2、fseek函數(shù)函數(shù)原型：int

fseek(FILE*fp,long

offset,intwhence)功能：改變文件位置指針的位置,確定參照物返值：成功，返回0；失敗，返回非0值文件位置指針移到何處？位移量（以起始點為基點,移動的字節(jié)數(shù))>0

前進(jìn)移動<0

后退移動起始點whence：參照物文件開始

SEEK_SET0文件當(dāng)前位置

SEEK_CUR1文件末尾

SEEK_END2例fseek(fp,100L,0);fseek(fp,50L,1);fseek(fp,-10L,2);例磁盤文件上有3個學(xué)生數(shù)據(jù)，要求讀入第0，2學(xué)生數(shù)據(jù)并顯示main(){inti;FILE*fp;

if((fp=fopen("studat","rb"))==NULL){printf("can'topenfile\n");exit(0);}for(i=0;i<3;i+=2){fseek(fp,i*sizeof(structstudent_type),0);

fread(&stud[i],sizeof(structstudent_type),1,fp);

printf("%s%d%d%s\n",

stud[i].name,stud[i].num,stud[i].age,stud[i].addr);}

fclose(fp);}#include<stdio.h>structstudent_type{intnum;charname[10];

intage;charaddr[15];}stud[3];

#include<stdio.h>voidmain(){

struct

st{

int

x,y;}st1[5]={10,11,20,21,30,31,40,41,50,51},st2[5];

inti;FILE*fp;

fp=fopen(“stu.dat”,“wb+”);

fwrite(st1,sizeof(structst),5,fp);

rewind(fp);例：閱讀下列程序，分析程序的功能和輸出結(jié)果（實驗題）for(i=0;i<3;i++){

fread(&st2[i],sizeof(structst),1,fp);

fseek(fp,sizeof(structst),1);//

注：當(dāng)i=0時，讀完第0個元素，當(dāng)前位置為第1個元素開頭，再移動1個struct

st后，位置變?yōu)榈?個元素開頭。}

fseek(fp,-4L*sizeof(structst),2);for(i=3;i<5;i++){fread(&st2[i],sizeof(structst),1,fp);

fseek(fp,sizeof(structst),1);}for(i=0;i<5;i+=2)printf(“%d,%d\n”,st2[i].x,st2[i].y);

fclose(fp);}3、ftell函數(shù)函數(shù)原型：longftell(FILE*fp)功能：返回位置指針當(dāng)前位置(用相對文件開頭的位移量表示)返值：成功，返回當(dāng)前位置指針位置；失敗，返回-1L，#include"stdio.h"main(){FILE*fp;charfilename[80];longlength;

gets(filename);

fp=fopen(filename,"rb");

if(fp==NULL)

printf("filenotfound!\n");else{fseek(fp,0L,SEEK_END);//位置指針移到末尾

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