中央電大C語言A課程輔導(dǎo)(8)

1、C語言程序設(shè)計(jì)A課程輔導(dǎo)（8）-第8章 文件主要內(nèi)容： 一、文件的概念 二、文件的打開和關(guān)閉 三、文本文件的訪問操作 四、二進(jìn)制文件的訪問操作 五、課程總復(fù)習(xí)一、文件的概念l 文件是計(jì)算機(jī)外部設(shè)備中一個(gè)被命名的信息單位 標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出（I/O）設(shè)備文件：如stdin和stdout分別表示標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備鍵盤和標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備顯示器。這兩個(gè)文件流標(biāo)識(shí)符在stdio.h系統(tǒng)頭文件中有定義，類型為FILE*，其中文件類型（FILE）也在stdio.h中定義。我們可以隨時(shí)從stdin中讀出（即從鍵盤輸入到內(nèi)存）信息，也可以隨時(shí)向stdout中寫入（從內(nèi)存輸出到文件）信息。 外存儲(chǔ)設(shè)備中保存的文件：由用戶命名，并

2、規(guī)定訪問文件的方式。如只允許向其寫入信息的輸出方式的文件，只允許從已有文件中讀出信息的輸入方式的文件，又允許寫入又允許讀出的輸入和輸出方式的文件等。l 文件的3種基本的訪問方式 輸入方式： 從文件讀出數(shù)據(jù)到內(nèi)存變量（數(shù)組）中保存。 輸出方式： 把內(nèi)存變量（數(shù)組）的內(nèi)容送入到文件中保存。 既輸入又輸出方式： 對(duì)于同一個(gè)文件，可以既進(jìn)行輸入又進(jìn)行輸出。l 文件名給需要使用的數(shù)據(jù)文件所起的名字，它包括文件主名和擴(kuò)展名兩部分。符合命名規(guī)定的任何標(biāo)識(shí)符都可以作為主名，如可用gongzi作為工資文件的主名。擴(kuò)展名由1-3個(gè)字符所構(gòu)成，如可用txt作為一個(gè)擴(kuò)展名。在一個(gè)文件名中可以省略擴(kuò)展名。若帶有擴(kuò)展名，

3、則用句點(diǎn)與主名分開。如works.ran、工資.bin等。l 文件類型和文件流在C語言系統(tǒng)中，系統(tǒng)預(yù)定義了一種文件類型，文件類型標(biāo)識(shí)符為FILE，當(dāng)需要使用一個(gè)數(shù)據(jù)文件時(shí)，必須根據(jù)該文件名和訪問方式返回一個(gè)具有FILE類型的指針值，接著把這個(gè)值保存到具有FILE*類型的指針變量中，以后就用這個(gè)指針變量（文件流）代替所對(duì)應(yīng)的文件，完成對(duì)文件的操作。我們前面提到的stdin和stdout分別是系統(tǒng)定義的標(biāo)準(zhǔn)輸入和輸出文件流。l 文件結(jié)束符(EOF)在每個(gè)數(shù)據(jù)文件的結(jié)尾都利用一個(gè)字節(jié)保存一個(gè)文件結(jié)束標(biāo)記（-1），在stdio.h中,把-1定義為符號(hào)常量EOF。l 文件長度文件中保存數(shù)據(jù)所占有的存儲(chǔ)字

4、節(jié)數(shù)。當(dāng)一個(gè)文件用來保存記錄結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)時(shí)，有時(shí)也把保存的記錄個(gè)數(shù)稱為文件長度，此時(shí)的文件字節(jié)長度等于記錄個(gè)數(shù)乘以記錄結(jié)構(gòu)類型的長度。l 數(shù)據(jù)文件分類C語句文件按存儲(chǔ)信息方式的不同可分為字符文件和字節(jié)文件兩種。字符文件又稱文本文件或ASCII碼文件。字節(jié)文件又稱二進(jìn)制文件或內(nèi)部格式文件。字符文件：文件中保存的字符串信息和數(shù)值信息都采用字符的ASCII碼的形式。當(dāng)然對(duì)于漢字信息采用2字節(jié)的漢字區(qū)位碼。如保存常數(shù)23時(shí)，對(duì)應(yīng)保存的ASCII碼為50和51。字節(jié)文件：文件中保存的字符串信息仍采用字符的ASCII碼的形式，而保存的數(shù)值信息則采用其內(nèi)部格式。如保存常數(shù)23時(shí)，因?yàn)樗且粋€(gè)int類型的常數(shù)，

5、須占用4個(gè)字節(jié)，對(duì)應(yīng)保存的二進(jìn)制數(shù)為00010111，前面還有3個(gè)字節(jié)的24個(gè)0。l 文件操作函數(shù)包括打開文件、關(guān)閉文件、讀取數(shù)據(jù)、寫入數(shù)據(jù)、移動(dòng)文件指針位置等，它們的函數(shù)原型都保存在系統(tǒng)頭文件stdio.h中，調(diào)用這些函數(shù)時(shí)必須通過#include命令包含此頭文件。二、文件的打開和關(guān)閉 1. 打開數(shù)據(jù)文件 要訪問一個(gè)文件，首先要按照一定的方式打開一個(gè)文件，并使之與一個(gè)文件流相聯(lián)系，然后才能進(jìn)行存取數(shù)據(jù)的操作。當(dāng)對(duì)一個(gè)文件的處理操作結(jié)束后，就把它關(guān)閉掉。 打開一個(gè)文件，需要調(diào)用C函數(shù)庫中的fopen()函數(shù)，得到相對(duì)應(yīng)的文件流。該函數(shù)的原型為： FILE* fopen(const char*

6、fname, const char* mode);fname參數(shù)：用于指向要打開文件的文件名字符串，該字符串內(nèi)可以帶有盤符和路徑名，若省略盤符和路徑名則隱含為當(dāng)前盤和當(dāng)前路徑，即保存當(dāng)前程序文件的磁盤和路徑，mode參數(shù)：用于指定打開文件的方式，它也是以字符串的形式給出的，mode是指向該字符串的指針。如果調(diào)用該函數(shù)成功，則返回一個(gè)文件指針，即文件名為fname、打開方式的mode所對(duì)應(yīng)的文件流，以后就利用它操作文件。如果調(diào)用該函數(shù)失敗，則返回空指針(NULL)，表明沒有打開指定的文件，不能進(jìn)行訪問操作。 2. 打開數(shù)據(jù)文件的方式打開數(shù)據(jù)文件的方式有以下用字符串表示的12中不同方式：r /打開

7、一個(gè)用于輸入的文本文件，若文件不存在則打開失敗w /打開一個(gè)用于輸出的文本文件，存在清空，不存在則建立a /打開一個(gè)用于向尾部追加輸出的文本文件，不存在則建立rb /打開一個(gè)用于輸入的二進(jìn)制文件，若文件不存在則打開失敗wb /打開一個(gè)用于輸出的二進(jìn)制文件，存在清空，不存在則建立ab /打開一個(gè)用于向尾部追加輸出的二進(jìn)制文件，不存在則建立r+ /打開一個(gè)用于讀/寫操作的文本文件，不存在則打開失敗w+ /打開一個(gè)用于讀/寫操作的文本文件，不存在則建立a+ /打開一個(gè)用于讀/追加寫操作的文本文件，不存在則建立rb+ /打開一個(gè)用于讀/寫操作的二進(jìn)制文件，不存在則打開失敗wb+ /打開一個(gè)用于讀/寫操

8、作的二進(jìn)制文件，不存在則建立ab+ /打開一個(gè)用于讀/追加寫操作的二進(jìn)制文件，不存在則建立 總之：r(read)為讀、w(write)為寫、b(binary)為二進(jìn)制、+為讀/寫 3. 打開數(shù)據(jù)文件舉例 (1) FILE* fp1; /定義一個(gè)文件指針變量fp1 fp1=fopen(xxk1.dat, w); /以只寫方式打開當(dāng)前路徑和目錄中 /的本文文件xxk1.dat，返回的文件流賦給文件指針變量fp1 (2) FILE* fp2=fopen(d:C語言練習(xí)wr.dat, r); /以只讀方式 /打開指定目錄內(nèi)的文本文件wr.dat，返回的文件流賦給fp2 (3) FILE* fp3=fo

9、pen(xxk2.ran, wb+); /為同時(shí)能夠進(jìn)行讀/寫 /和二進(jìn)制操作方式而打開當(dāng)前目錄中的xxk2.ran文件， /返回的文件流賦給文件指針變量fp3 4. 數(shù)據(jù)文件的關(guān)閉 關(guān)閉一個(gè)文件，需要調(diào)用C函數(shù)庫中的fclose()函數(shù)，該函數(shù)的原型為: int fclose(FILE* fp); 如果fp所對(duì)應(yīng)的文件關(guān)閉成功則返回0，否則返回-1（EOF）表示失敗。 若要關(guān)閉已經(jīng)打開的fp1文件流所對(duì)應(yīng)的xxk1.dat文件，則調(diào)用： fclose(fp1); 打開一個(gè)文件并處理結(jié)束后，最好使用fclose()函數(shù)調(diào)用關(guān)閉它，這樣才能夠保證臨時(shí)存儲(chǔ)在文件緩沖區(qū)的內(nèi)容全部寫入到外存的文件中。

10、三、文本文件的訪問操作 1. 向文本文件輸出數(shù)據(jù) 調(diào)用在stdio.h頭文件中聲明的fputc()函數(shù)或fputs()函數(shù)。這兩個(gè)函數(shù)的原型為： int fputc(int ch, FILE* stream); /向文件寫入一個(gè)字符 int fputs(const char* str, FILE* stream); /向文件寫入一個(gè)字符串 fputc函數(shù)在操作成功時(shí)返回原字符，否則返回-1。 fputs函數(shù)在操作成功時(shí)返回0，否則返回-1。應(yīng)用舉例例1 向d盤xxk目錄下的wr1.dat文件依次輸出26個(gè)小寫英文字母。分析：若d盤上沒有xxk目錄，則要首先建立此目錄，然后才能夠編寫C程序使用此

11、目錄建立文件。在程序的主函數(shù)中，首先要根據(jù)文件名和訪問方式打開此文件，得到對(duì)應(yīng)的文件流，接著依次向其寫入26個(gè)小寫英文字母，最后關(guān)閉該文件。此題的參考程序如下： #include #include void main(void) int i; FILE* f1; /定義文件指針以便保存文件流 f1=fopen(d:xxkwr1.dat,w); /以寫文本方式打開返回文件流 if (f1=NULL) /當(dāng)f1對(duì)應(yīng)的文件不存在則退出運(yùn)行 printf(不能夠打開文件!n); exit(1); for(i=0;i26;i+) fputc(a+i, f1); /向f1文件流輸出每個(gè)字母 fclose(

12、f1); /關(guān)閉f1所對(duì)應(yīng)的文件 通過使用操作系統(tǒng)提供的記事本窗口可以查看該文件的內(nèi)容。例2 把從鍵盤上輸入的若干行文本字符原原本本地存入到d盤xxk目錄下的wr2.dat文件中，直到從鍵盤上輸入一空行（即只按下回車鍵）為止。分析：此程序的主函數(shù)同樣包括定義文件流、打開文件、接收鍵盤輸入和寫文件、關(guān)閉文件等操作。 #include #include #include void main(void) char str80; /定義一個(gè)字符數(shù)組，保存輸入的一行字符 FILE * f2; /定義文件指針對(duì)象，用來保存一個(gè)文件流 f2=fopen(d:xxkwr2.dat,w); /以寫方式訪問文件

13、if (!f2) /當(dāng)f2打開失敗時(shí)退出運(yùn)行 printf(Cannot open File.n); exit(1); printf(在下面輸入若干行文本建立文本文件：n); while(1) /執(zhí)行while循環(huán) gets(str); /用str保存從鍵盤上輸入的一行字符 strcat(str,n); /在字符串的末尾添加一個(gè)換行符 if(*str=n) break; /若輸入的是空串則離開循環(huán) fputs(str,f2); /把str所指向的字符串寫入到f2文件 fclose(f2); /關(guān)閉f2所對(duì)應(yīng)的文件 2. 從文本文件輸入數(shù)據(jù)調(diào)用在stdio.h頭文件中聲明的fgetc()函數(shù)或f

14、gets()函數(shù)。這兩個(gè)函數(shù)的原型為： int fgetc(FILE* stream); char* fgets(char* str, int length, FILE* stream); fgetc函數(shù)從文件流中的當(dāng)前字節(jié)位置讀出一個(gè)字符并返回。若讀到文件結(jié)束標(biāo)記則返回-1。 fputs函數(shù)從文件流中的當(dāng)前字節(jié)位置起讀出一行字符（要小于length長度）并保存到str字符數(shù)組空間，同時(shí)返回str值。若沒有讀到任何內(nèi)容則返回NULL。應(yīng)用舉例例3 從上面例1所建立的“d:xxkwr1.dat”文件中輸入全部數(shù)據(jù)并依次顯示到屏幕上。分析：該文件保存著26個(gè)小寫英文字符，以讀方式打開該文件后，文件

15、當(dāng)前訪問位置是文件開始位置，即第1個(gè)字節(jié)的位置，每次讀出一個(gè)字節(jié)內(nèi)容（字符）后，當(dāng)前訪問位置自動(dòng)后移，接著可以讀取下一個(gè)字符。程序如下： #include #include void main(void) char ch; FILE* f3=fopen(d:xxkwr1.dat, r); /得到輸入文件流 if (!f3) /當(dāng)f3打開失敗時(shí)退出程序運(yùn)行 printf(d:xxkwr1.dat file not open!n); exit(1); ch=fgetc(f3); /從文件開始處讀出一個(gè)字符 while(ch!=EOF) /ch不等于文件結(jié)束符時(shí)則循環(huán) printf(%c,ch);

16、/向屏幕窗口輸出ch所保存的字符 ch=fgetc(f3); /繼續(xù)從文件讀出一個(gè)字符 printf(n); fclose(f3); /關(guān)閉f3所對(duì)應(yīng)的文件 該程序運(yùn)行結(jié)果如下： abcdefghijklmnopqrstuvwxyz例4 從上面例2所建立的“d:xxkwr2.dat”文件中按行讀出全部數(shù)據(jù)，并把它們依次顯示到屏幕上，同時(shí)統(tǒng)計(jì)出文件內(nèi)容中的行數(shù)。分析：首先以讀方式打開文件返回文件流，接著從文件頭開始依次讀出每行字符串并顯示輸出和計(jì)數(shù)，最后關(guān)閉文件。 #include #include void main(void) int i=0; /定義i用來統(tǒng)計(jì)行數(shù) char str80;

17、/定義str數(shù)組用來保存一行字符串 FILE* f4=fopen(d:xxkwr2.dat, r); /得到對(duì)應(yīng)的文件流 if (!f4) printf(文件沒有打開！n); exit(1); while(!feof(f4) /文件未結(jié)束時(shí)執(zhí)行循環(huán) char* p=fgets(str,80,f4); /讀出一行字符串到str字符數(shù)組 if(!p) break; /若從文件中沒有讀到內(nèi)容則退出 printf(%s,str); /向屏幕輸出str所指向的字符串 i+; /行數(shù)增1 printf(文本文件中的行數(shù)為: %dn,i); fclose(f4); /關(guān)閉f4所對(duì)應(yīng)的文件 四、二進(jìn)制文件的訪

18、問操作l 讀出和寫入信息的函數(shù)對(duì)二進(jìn)制文件是按固定字節(jié)數(shù)進(jìn)行信息讀寫訪問操作的。調(diào)用在stdio.h頭文件中聲明的fread()函數(shù)能夠從二進(jìn)制文件中讀出固定字節(jié)數(shù)的信息，調(diào)用fwrite()函數(shù)能夠向二進(jìn)制文件中寫入固定字節(jié)數(shù)信息。這兩個(gè)函數(shù)的原型為： unsigned int fread(void* buffer, unsigned int num, unsigned int count, FILE* stream); unsigned int fwrite(const void* buffer, unsigned int num, unsigned int count, FILE* st

19、ream); 參數(shù)說明：stream參數(shù)給出要進(jìn)行操作的二進(jìn)制文件流，num和count參數(shù)分別表示待讀寫的信息塊中一種數(shù)據(jù)類型的長度和個(gè)數(shù)，它們之積為信息塊的字節(jié)數(shù)，buffer參數(shù)所指向的存儲(chǔ)空間是信息在內(nèi)存中的保存地點(diǎn)。函數(shù)功能：調(diào)用fread函數(shù)是從stream所表示的文件中當(dāng)前字節(jié)位置讀出num*count個(gè)字節(jié)的信息并保存到由buffer所指向的存儲(chǔ)空間中。調(diào)用fwrite函數(shù)是把從buffer所指向的存儲(chǔ)空間中的num*count個(gè)字節(jié)的信息寫入到由stream所表示的文件中，從當(dāng)前字節(jié)位置起向后存放。l 移動(dòng)文件指針位置（當(dāng)前待讀寫的字節(jié)位置）在stdio.h頭文件中還提供有移

20、動(dòng)文件指針位置的函數(shù)： int fseek(FILE* stream, long int num int origin); 功能：利用該函數(shù)可以把文件指針位置移動(dòng)到整個(gè)文件中的任何字節(jié)位置。隨時(shí)從這個(gè)位置起讀寫信息。 參數(shù)說明： stream參數(shù)給出要進(jìn)行操作的文件流。 origin參數(shù)必須是三個(gè)符號(hào)常量SEEK_SET、SEEK_CUR或SEEK_END之一。它們?cè)趕tdio.h頭文件中定義。 SEEK_SET表示文件開始位置，即第1個(gè)字節(jié)位置；SEEK_END表示文件結(jié)尾位置，即保存文件結(jié)束標(biāo)記的位置；SEEK_CUR表示當(dāng)前的文件指針位置。 num參數(shù)給出移動(dòng)文件位置指針的位移量，為正數(shù)

21、時(shí)則表示從origin所給的參考點(diǎn)向后移動(dòng)num個(gè)字節(jié)，為負(fù)數(shù)時(shí)表示向前移動(dòng)num個(gè)字節(jié)，移動(dòng)后的位置就是當(dāng)前的文件指針位置。 調(diào)用該函數(shù)時(shí)，若文件位置指針移動(dòng)成功，則返回0，否則返回非0值。l 應(yīng)用舉例 例1 編一程序，首先利用48、62、25、73、66、80、78、54、36、47等10個(gè)整數(shù)初始化一個(gè)整型數(shù)組a10，接著把a(bǔ)中每個(gè)元素的值依次寫入到二進(jìn)制文件“d:xxkdata.bin”中，然后再對(duì)數(shù)組a進(jìn)行升序排序，把排序結(jié)果再一次寫入到上述二進(jìn)制文件中。 分析：首先以二進(jìn)制寫方式打開給定文件，接著把數(shù)組a10中的數(shù)據(jù)寫入到文件中，再接著對(duì)數(shù)組a10進(jìn)行升序排列，最后再把數(shù)組a10中

22、的數(shù)據(jù)寫入到文件中。對(duì)數(shù)組a10進(jìn)行升序排列可以單獨(dú)編寫出函數(shù)定義。程序如下： #include #include int a10=48,62,25,73,66,80,78,54,36,47; /定義并初始化數(shù)組 void SeleteSort(int a, int n) /對(duì)數(shù)組a10進(jìn)行升序排序 /采用選擇排序方法 int i,j,k,x; for(i=1; in; i+) /順序比較和交換n-1次 k=i-1; for(j=i; jn; j+) /k為當(dāng)前比較區(qū)間內(nèi)的最小元素下標(biāo) if(ajak) k=j; x=ai-1; ai-1=ak; ak=x; /交換 void main(voi

23、d) int i; FILE* fp1; fp1=fopen(d:xxkdata.bin, wb); /以二進(jìn)制寫打開文件 if (!fp1) printf(文件沒有打開!n); exit(1); for(i=0; i10; i+) /向文件寫入a數(shù)組中每個(gè)元素值 fwrite(&ai, sizeof(int), 1, fp1); SeleteSort(a,10); /調(diào)用排序算法 fwrite(a, sizeof(int), 10, fp1); /把數(shù)組a10一次寫入文件 fclose(fp1); /關(guān)閉fp1所對(duì)應(yīng)的文件 例2 從例1所建立的二進(jìn)制文件中，首先讀出文件后半部分保存的按升序排

24、列的10個(gè)整數(shù)并顯示，然后再讀出前半部分保存的10個(gè)整數(shù)并顯示出來。 分析：根據(jù)文件名和訪問方式定義文件流，移動(dòng)文件位置指針，讀取后10個(gè)有序數(shù)據(jù)，再把文件指針位置移到文件開始，再讀取前10個(gè)數(shù)據(jù)。 #include #include int a10; /用來保存從文件中讀取的10個(gè)整數(shù) void main(void) int i; FILE* fp1; fp1=fopen(d:xxkdata.bin, rb); /以二進(jìn)制讀打開文件 if (!fp1) printf(文件沒有打開!n); exit(1); fseek(fp1,10*sizeof(int),SEEK_SET); /把文件指針位

25、置移到10個(gè)整數(shù)之后，即第11個(gè)整數(shù)位置 fread(a, sizeof(int), 10, fp1); /一次讀出后10個(gè)整數(shù)到a10數(shù)組中保存 for(i=0; i10; i+) printf(%d ,ai); /依次顯示出按升序排列的10個(gè)整數(shù) printf(n); fseek(fp1,0,SEEK_SET); /把文件位置指針移到文件開始位置 for(i=0; i10; i+) /依次讀出并顯示前10個(gè)整數(shù) fread(&ai, sizeof(int), 1, fp1); printf(%d ,ai); printf(n); fclose(fp1); /關(guān)閉fp1所對(duì)應(yīng)的文件 程序運(yùn)行

26、結(jié)果： 25 36 47 48 54 62 66 73 78 80 48 62 25 73 66 80 78 54 36 47 例3 編一程序，從鍵盤上輸入若干條Pupil類型的學(xué)生記錄到“Student.bin”二進(jìn)制文件中，當(dāng)輸入姓名為AAA后結(jié)束。假定Pupil類型包含兩個(gè)域，即學(xué)生姓名和成績(jī)。 分析：定義文件流、從鍵盤輸入和向文件流寫入每個(gè)學(xué)生記錄、關(guān)閉文件。 #include #include #include struct Pupil char name10; int grade; /定義學(xué)生記錄結(jié)構(gòu) struct Pupil x; /定義學(xué)生結(jié)構(gòu)變量 void main(void

27、) char *p=Student.bin; /定義文件名字符串 FILE* fp1=fopen(p, wb); /以二進(jìn)制寫方式打開文件 if (!fp1) printf(文件沒有打開，退出運(yùn)行!n); exit(1); printf(請(qǐng)輸入若干條學(xué)生記錄，輸入姓名AAA后結(jié)束:n); while(1) scanf(%s,); /輸入姓名 if(strcmp(,AAA)=0) break;/輸入結(jié)束退出循環(huán) scanf(%d,&x.grade); /輸入成績(jī) fwrite(&x, sizeof(x),1,fp1); /向文件寫入一條記錄 fclose(fp1); pr

28、intf(數(shù)據(jù)輸入完成，程序正常結(jié)束.n); 假定從鍵盤上輸入和顯示結(jié)果如下： 請(qǐng)輸入若干條學(xué)生記錄，輸入姓名AAA后結(jié)束: zhshj 76 hgyin 84 shian 68 zhb 92 zjmin 70 xjip 63 AAA 數(shù)據(jù)輸入完成，程序正常結(jié)束. 此6條學(xué)生記錄被依次保存到“Student.bin”二進(jìn)制文件中，每個(gè)記錄所占有的字節(jié)數(shù)為sizeof(struct Pupil)，這個(gè)文件占有6*sizeof(struct Pupil)+1字節(jié)。 例4 編一程序，從例3建立的“Student.bin”二進(jìn)制文件中，依次讀出每個(gè)Pupil類型的學(xué)生成績(jī)記錄，并輸出出來，同時(shí)統(tǒng)計(jì)出學(xué)生記錄數(shù)。 #include #include struct Pupil char name10; int grade; /學(xué)生類型的定義 void Print(FILE* fio); /打印輸出文件中的全部記錄 int Count(FILE* fio); /統(tǒng)計(jì)出文件中的全部記錄數(shù) void main(void) FILE* fio=fopen(Student.bin, rb+); /以二進(jìn)制的讀寫方式打開文件 if (!fio) printf(文件沒有打開，退出運(yùn)行!n)