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第10章文件,1,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,10.1文件概述10.2文件的打开与关闭10.3文件的读写10.4文件的随即读写10.5文件检测函数,2,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,10.1文件概述所谓“文件”是指一组驻留在外部介质如磁盘等上的相关数据的有序集合。每个文件都有一个文件名，操作系统通过文件名实现对文件的存取操作。从不同的角度可对文件作不同的分类。从用户的角度看，文件可分为普通文件和设备文件两种。普通文件是指驻留在磁盘或其它外部介质上的一个有序数据集，可以是源文件、目标文件、可执行程序；也可以是一组待输入处理的原始数据，或者是一组输出的结果。对于源文件、目标文件、可执行程序可以称作程序文件，对输入输出数据可称作数据文件。设备文件是指与主机相联的各种外部设备，如显示器、打印机、键盘等。在操作系统中，把外部设备也看作是一个文件来进行管理，把它们的输入、输出等同于对磁盘文件的读和写。通常把显示器定义为标准输出文件，一般情况下在屏幕上显示有关信息就是向标准输出文件输出。键盘通常被指定标准的输入文件，从键盘上输入就意味着从标准输入文件上输入数据。,3,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,10.1.1数据文件按文件的存储形式，数据文件可分为文本码文件和二进制文件两种。文本也称ASCII码文件，这种文件在磁盘中存放时每个字符对应一个字节，用于存放字符的ASCII码。例如，一个int类型的整数-1234，在内存中以二进制形式存放，要占2个字节，而在文本文件中，它是按书写形式存放的，要占5个字节。文本文件的优点是可以直接阅读，而且ASCII码标准统一，是文件易于移植，其缺点是输入/输出都要进行转换，效率低。二进制文件是按二进制的编码方式来存放文件的。例如，一个double类型的常数2.0在内存中及文件中均占8个字节。二进制文件也可以看成是有序字符序列，在二进制文件中可以处理包括各种控制字符在内的所有字符。一般地，二进制文件节省存储空间，在输入输出是不需要进行二进制与字符代码的转换，因为输入输出速度快。输入输出字符流的开始和结束只由程序控制而不受物理符号如回车符的控制。因此也把这种文件称作“流式文件”。,4,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,10.1.2文件的存取方式程序运行所需要的数据已经以文件的形式保存在外部介质上，程序运行时，就可以从外部文件输入数据，而不必从键盘输入，这一过程成为“读”文件或者“取”文件；程序运行的结果页可以保存在外部介质上，这一过程成为“写”或者“存”文件。因次“写”文件时创建文件的过程，“读”文件则是使用文件的过程，而且统称“文件存取”。C语言中，文件的存取方式有两种一种是顺序存取，一种是随机存取。顺序存取是指只能依据先后次序存取文件中的数据；随机存取也称直接存取，可以直接存取文件中制定的数据。,5,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,10.1.3文件指针类型在标准文件系统中，每个被使用的文件都在内存中开辟一个缓冲区，可以用来存放文件的名字、状态及文件当前位置等信息。而这些信息保存在一个具有FILE类型的结构体变量中，用户可以直接使用它。FILE在“stdio.h”中被定义为如下形式typedefstruct{shortlevel;unsignedflags;charfd;unsignedcharhold;shortbsize;unsignedchar*buffer;unsignedchar*curp;}FILE;,6,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,利用FILE类型，可以定义文件类型的变量即文件类型的指针变量，通过文件指针就可对它所指的文件进行各种操作。定义文件指针的一般形式为FILE*指针变量标识符；例如FILE*fp；表示fp是指向FILE结构体类型的指针变量，使用fp可以存放一个文件信息，利用这些信息进行对文件的各项操作。10.1.4文件操作的步骤C语言本身并不提供文件操作的语句，而是由C语言编译系统以标准库函数的形式提供对文件操作的支持。所有与文件操作有关的库函数都保存在头文件“stdio.h”中。文件的创建和使用都需要由程序完成。一般要经过以下三个步骤打开文件。用标准库函数打开文件。文件读写。用文件输入输出函数对文件进行读写。关闭文件。文件读写完毕，用标准库函数fclose将文件关闭，把数据真正写入磁盘，释放文件指针。,7,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,10.2文件的打开与关闭10.2.1文件的打开函数函数用来打开一个文件，其调用的一般形式为文件指针名文件名,使用文件方式;其中“文件指针名”必须是被说明为FILE类型的指针变量；“文件名”是被打开文件的文件名；“使用文件方式”是指文件的类型和操作要求。“文件名”是字符串常量或字符串数组。例如FILE*fp；fp“file1“,“r“;其意义是在当前目录下打开文件file1，只允许进行“读”操作，并使fp指向该文件。,8,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,又如FILE*fp2fp2“d\\data“,“rb“其意义是打开D驱动器磁盘的根目录下的文件data，这是一个二进制文件，只允许按二进制方式进行读操作。两个反斜线“\\”中的第一个表示转义字符，第二个表示根目录。,9,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,使用文件的方式共有12种，下面给出了它们的符号和意义。,10,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,对于文件使用方式有以下几点说明文件使用方式由r,w,a,t,b，六个字符拼成，各字符的含义是rread读wwrite写aappend追加ttext文本文件，可省略不写bbanary二进制文件读和写当用“r”打开一个文件时，该文件必须已经存在，且只能从该文件读出。打开文件时，文件指针指向文件开始处，表示从此处读数据，读完一个数据后，指针自动后移。用“w”打开的文件，只能向该文件写入。若打开的文件不存在，则以指定的文件名建立该文件，若打开的文件已经存在，则将该文件删去，重建一个新文件。若要向一个已存在的文件追加新的信息，只能用“a”方式打开文件。但此时该文件必须是存在的，否则将会出错。,11,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,在打开一个文件时，如果出错，将返回一个空指针值NULL。在程序中可以用这一信息来判别是否完成打开文件的工作，并作相应的处理。因此常用以下程序段打开文件iffp“d\\data“,“rb“NULL{printf“\nerroronopend\datafile“;getch;exit1;}这段程序的意义是，如果返回的指针为空，表示不能打开D盘根目录下的data文件，则给出提示信息“erroronopend\datafile”，下一行getch的功能是从键盘输入一个字符，但不在屏幕上显示。在这里，该行的作用是等待，只有当用户从键盘敲任一键时，程序才继续执行，因此用户可利用这个等待时间阅读出错提示。敲键后执行exit1退出程序。,12,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,把一个文本文件读入内存时，要将ASCII码转换成二进制码，而把文件以文本方式写入磁盘时，也要把二进制码转换成ASCII码，因此文本文件的读写要花费较多的转换时间。对二进制文件的读写不存在这种转换。标准输入文件键盘，标准输出文件显示器，标准出错输出出错信息是由系统打开的，用户可直接使用。10.2.2文件的关闭（fclose函数）文件一旦使用完毕，应用关闭文件函数把文件关闭，以避免文件的数据丢失等错误。fclose函数调用的一般形式是fclose文件指针；例如fclosefp;正常完成关闭文件操作时，fclose函数返回值为0。如返回非零值则表示有错误发生。,13,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,10.3文件的读写对文件的读和写是最常用的文件操作。在Ｃ语言中提供了多种文件读写的函数，常用的有fgetc、fputc、fgets、、freed、fwrite、fscanf、fprinf等下面分别予以介绍。使用以上函数都要求包含头文件stdio.h。10.3.1字符读写函数fgetc和fputc字符读写函数是以字符字节为单位的读写函数。每次可从文件读出或向文件写入一个字符。读字符函数---fgetcfgetc函数的功能是从指定的文件中读一个字符，读取的文件必须是以读或读写方式打开的。函数调用的形式为字符变量fgetc文件指针；例如chfgetcfp;其意义是从打开的文件fp中读取一个字符并送入字符变量ch中。,14,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,在文件内部有一个位置指针。用来指向文件的当前读写字节。在文件打开时，该指针总是指向文件的第一个字节。使用fgetc函数后，该位置指针将向后移动一个字节。因此可连续多次使用fgetc函数，读取多个字符。,写字符函数---fputcfputc函数的功能是把一个字符写入指定的文件中，被写入的文件可以用写、读写、追加方式打开，用写或读写方式打开一个已存在的文件时将清除原有的文件内容，写入字符从文件首开始。如需保留原有文件内容，希望写入的字符以文件末开始存放，必须以追加方式打开文件。被写入的文件若不存在，则创建该文件。函数调用的形式为fputc字符量，文件指针；其中，待写入的字符量可以是字符常量或变量。例如fputcA,fp;其意义是把字符A写入fp所指向的文件中。每写入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。fputc函数有一个返回值，如写入成功则返回写入的字符，否则返回一个EOF。可用此来判断写入是否成功。,15,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,10.3.2字符串读写函数fgets和读字符串函数---fgets函数的功能是从指定的文件中读一个字符串到字符数组中，函数调用的形式为fgets字符数组名,n,文件指针;其中的n是一个正整数。表示从文件中读出的字符串不超过n-1个字符。在读入的最后一个字符后加上串结束标志\0。在读出n-1个字符之前，如遇到了换行符或EOF，则读出结束。fgets函数也有返回值，其返回值是字符数组的首地址。例如fgetsstr,n,fp;的意义是从fp所指的文件中读出n-1个字符送入字符数组str中。,16,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,写字符串函数---函数的功能是向指定的文件写入一个字符串，其调用形式为字符串,文件指针;其中字符串可以是字符串常量，也可以是字符数组名，或指针变量，例如“abcd“,fp;其意义是把字符串“abcd”写入fp所指的文件之中。10.3.3数据块读写函数fread和fwtriteＣ语言还提供了用于整块数据的读写函数。可用来读写一组数据，如一个数组元素，一个结构变量的值等。读数据块函数调用的一般形式为freadbuffer,size,count,fp;写数据块函数调用的一般形式为fwritebuffer,size,count,fp;,17,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,其中buffer是一个指针，在fread函数中，它表示存放输入数据的首地址。在fwrite函数中，它表示存放输出数据的首地址。size表示数据块的字节数。count表示要读写的数据块块数。fp表示文件指针。例如freada,4,5,fp;其意义是从fp所指的文件中，每次读4个字节一个实数送入实数组a中，连续读5次，即读5个实数到fa中。10.3.4格式化读写函数fscanf和fprintffscanf函数，fprintf函数与前面使用的scanf和printf函数的功能相似，都是格式化读写函数。两者的区别在于fscanf函数和fprintf函数的读写对象不是键盘和显示器，而是磁盘文件。这两个函数的调用格式为fscanf文件指针,格式字符串,输入表列;fprintf文件指针,格式字符串,输出表列;例如fscanffp,“ds“,,18,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,10.4文件的随机读写前面介绍的对文件的读写方式都是顺序读写，即读写文件只能从头开始，顺序读写各个数据。但在实际问题中常要求只读写文件中某一指定的部分。为了解决这个问题可移动文件内部的位置指针到需要读写的位置，再进行读写，这种读写称为随机读写。实现随机读写的关键是要按要求移动位置指针，这称为文件的定位。10.4.1文件定位移动文件内部位置指针的函数主要有两个，即rewind函数和fseek函数。1.rewind函数rewind函数前面已多次使用过，其调用形式为rewind文件指针;它的功能是把文件内部的位置指针移到文件首。,19,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,2．fseek函数fseek函数用来移动文件内部位置指针，其调用形式为fseek文件指针,位移量,起始点;其中“文件指针”指向被移动的文件。“位移量”表示移动的字节数，要求位移量是long型数据，以便在文件长度大于64KB时不会出错。当用常量表示位移量时，要求加后缀“L”或“l”。“起始点”表示从何处开始计算位移量，规定的起始点有三种文件首，当前位置和文件尾。其表示方法如下表。,fseekfp,100L,0;其意义是把位置指针移到离文件首100个字节处。还要说明的是fseek函数一般用于二进制文件。在文本文件中由于要进行转换，故往往计算的位置会出现错误。,20,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,10.4.2文件的随机读写在移动位置指针之后，即可用前面介绍的任一种读写函数进行读写。由于一般是读写一个数据据块，因此常用fread和fwrite函数。10.5文件检测函数10.5.1文件结束检测函数feof函数调用格式feof文件指针;功能判断文件是否处于文件结束位置，如文件结束，则返回值为1，否则为0。,21,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,10.5.2读写文件出错检测函数ferror函数调用格式ferror文件指针;功能检查文件在用各种输入输出函数进行读写时是否出错。如ferror返回值为0表示未出错，否则表示有错。10.5.3文件出错标志和文件结束标志置0函数clearerr函数调用格式clearerr文件指针;功能本函数用于清除出错标志和文件结束标志，使它们为0值。,22,辽宁石油化工大学计算机基础教学系,