C語(yǔ)言chap12-文件課件

Chap12文件12.1學(xué)生成績(jī)文件統(tǒng)計(jì)12.2用戶(hù)信息加密和校驗(yàn)12.3文件綜合應(yīng)用：資金賬戶(hù)管理本章要點(diǎn)什么是文件？C文件是如何存儲(chǔ)的？什么是文件緩沖系統(tǒng)？工作原理如何？什么是文本文件和二進(jìn)制文件？怎樣打開(kāi)、關(guān)閉文件？怎樣編寫(xiě)文件讀寫(xiě)程序？怎樣編寫(xiě)程序，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理？12.1學(xué)生成績(jī)文件統(tǒng)計(jì)【例12-1】有5位學(xué)生的計(jì)算機(jī)等級(jí)考試成績(jī)被事先保存在數(shù)據(jù)文件C:\f12-1.txt(C盤(pán)根目錄下的文件f12-1.txt，需事先準(zhǔn)備好該文件)中，包括學(xué)號(hào)、姓名和分?jǐn)?shù)，文件內(nèi)容如下：301101Zhangwen91301102Chenhui85301103Wangweidong76301104Zhengwei69301105Guowentao55請(qǐng)讀出文件的所有內(nèi)容顯示到屏幕，并輸出平均分。#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<process.h>intmain(void){FILE*fp; /*1.定義文件指針*/longnum;charstname[20];inti,score;intavg_score=0;if((fp=fopen("c:\\f12-1.txt","r"))==NULL) /*2.打開(kāi)文件*/{ printf("Fileopenerror!\n"); exit(0);}

續(xù)下頁(yè)….例12-1源程序例12-1源程序/*3.文件處理（逐個(gè)讀入和處理數(shù)據(jù)）*/for(i=0;i<5;i++){/*從文件讀入成績(jī)保存到變量*/

fscanf(fp,"%ld%s%d",&num,stname,&score); avg_score+=score;/*統(tǒng)計(jì)總分*//*輸出成績(jī)到屏幕*/printf("%ld %s%d\n",num,stname,score);}/*輸出平均分到屏幕*/printf("Averagescore:%d\n",avg_score/5);

if(fclose(fp)){ /*4.關(guān)閉文件*/printf("Cannotclosethefile!\n");exit(0);}return0;}

接上頁(yè)……12.1.2文件的概念文件：操作系統(tǒng)中的文件是指駐留在外部介質(zhì)（如磁盤(pán)等）中的一個(gè)有序數(shù)據(jù)集。各種類(lèi)型的文件程序文件：源文件、目標(biāo)程序、可執(zhí)行程序數(shù)據(jù)文件（輸入/輸出）:文本文件、圖像文件、聲音文件、可執(zhí)行文件等文件的特點(diǎn):數(shù)據(jù)永久保存；數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不定；數(shù)據(jù)按順序存取12.1.3

文本文件和二進(jìn)制文件

Ｃ語(yǔ)言中的文件是數(shù)據(jù)流(由一個(gè)個(gè)的字節(jié)數(shù)據(jù)組成)文件的兩種數(shù)據(jù)形式：

ASCII碼（文本文件textstream）字符流

二進(jìn)制碼（二進(jìn)制文件binarystream）二進(jìn)制流二進(jìn)制文件是直接把內(nèi)存數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式保存。例如，整數(shù)1234文本文件保存：49505152（4個(gè)字符）二進(jìn)制文件保存：04D2（1234的二進(jìn)制數(shù)）字節(jié)

........字節(jié)字節(jié)字節(jié)字節(jié)字節(jié)12.1.4緩沖文件系統(tǒng)內(nèi)存單元內(nèi)存單元數(shù)據(jù)

……緩沖器512字節(jié)……文件由操作系統(tǒng)自動(dòng)完成程序控制由于磁盤(pán)速度慢直接把數(shù)據(jù)寫(xiě)到磁盤(pán)效率很低12.1.4緩沖文件系統(tǒng)向磁盤(pán)輸出數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，裝滿(mǎn)緩沖區(qū)后磁盤(pán)文件。從磁盤(pán)讀入數(shù)據(jù)：先一次性從磁盤(pán)文件將一批數(shù)據(jù)輸入到緩沖區(qū)，然后再?gòu)木彌_區(qū)逐個(gè)讀入數(shù)據(jù)到變量。

數(shù)據(jù)

……緩沖器512字節(jié)……文件由操作系統(tǒng)自動(dòng)完成程序控制文件名內(nèi)存單元內(nèi)存單元用什么標(biāo)識(shí)緩沖文件與文件類(lèi)型指針用文件指針指示文件緩沖區(qū)中具體讀寫(xiě)的位置FILE*fp;數(shù)據(jù)……緩沖器512字節(jié)……文件由操作系統(tǒng)自動(dòng)完成程序控制fp同時(shí)使用多個(gè)文件時(shí)，每個(gè)文件都有緩沖區(qū)，用不同的文件指針?lè)謩e指示。1.文件結(jié)構(gòu)與自定義類(lèi)型typedefFILE：結(jié)構(gòu)類(lèi)型，用typedef定義(見(jiàn)stdio.h)typedefstruct{short level; /*緩沖區(qū)使用量*/unsigned flags; /*文件狀態(tài)標(biāo)志*/char fd; /*文件描述符*/short bsize; /*緩沖區(qū)大小*/unsignedchar *buffer; /*文件緩沖區(qū)的首地址*/unsignedchar *curp; /*指向文件緩沖區(qū)的工作指針*/unsignedchar hold; /*其他信息*/unsigned istemp;short token;}FILE;12.1.5文件結(jié)構(gòu)與文件類(lèi)型指針

自定義類(lèi)型（typedef）：將C語(yǔ)言中的已有類(lèi)型（包括已定義過(guò)的自定義類(lèi)型）重新命名新的名稱(chēng)可以代替已有數(shù)據(jù)類(lèi)型常用于簡(jiǎn)化對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)類(lèi)型定義的描述typedef<已有類(lèi)型名><新類(lèi)型名>;typedef

int

INTEGER; inti,j;<====>INTEGERi,j;typedef

int*

POINT; int*p1;<====>POINTp1;自定義類(lèi)型（typedef）的使用方法定義變量inti變量名新類(lèi)型名intINTEGER加上typedef

typedef

intINTEGER用新類(lèi)型名定義變量INTEGERi;intnum[10]intNUM[10]typedefintNUM[10]NUMa<===>inta[10]2.文件類(lèi)型指針FILE*fp指向文件緩沖區(qū)，通過(guò)移動(dòng)指針實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的操作數(shù)據(jù)……緩沖器512字節(jié)……文件由操作系統(tǒng)自動(dòng)完成程序控制fp同時(shí)使用多個(gè)文件時(shí)，每個(gè)文件都有緩沖區(qū)，用不同的文件指針?lè)謩e指示。如何使fp與具體文件掛鉤?12.1.6文件控制塊FCB文件控制塊FCB（FileControlBlock）OS中對(duì)文件的操作控制通過(guò)FCB，處理的是FCB列表一個(gè)文件對(duì)應(yīng)一個(gè)FCB文件緩沖區(qū)由程序中fopen語(yǔ)句動(dòng)態(tài)創(chuàng)建打開(kāi)文件時(shí)，F(xiàn)CB的內(nèi)容信息被復(fù)制到文件緩沖區(qū)保存用文件指針指向文件緩沖區(qū)實(shí)現(xiàn)對(duì)文件數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)12.1.7文件處理步驟四個(gè)步驟：①定義文件指針②打開(kāi)文件：文件指針指向磁盤(pán)文件緩沖區(qū)③文件處理：文件讀寫(xiě)操作④關(guān)閉文件12.2用戶(hù)信息加密和校驗(yàn)【例12-2】為了保障系統(tǒng)安全，通常采取用戶(hù)帳號(hào)和密碼登錄系統(tǒng)。系統(tǒng)用戶(hù)信息存放在一個(gè)文件中，系統(tǒng)帳號(hào)名和密碼由若干字母與數(shù)字字符構(gòu)成，因安全需要文件中的密碼不能是明文，必須要經(jīng)過(guò)加密處理。請(qǐng)編程實(shí)現(xiàn)：輸入5個(gè)用戶(hù)信息（包含帳號(hào)名和密碼）并寫(xiě)入文件f12-2.dat。要求文件中每個(gè)用戶(hù)信息占一行，帳號(hào)名和加密過(guò)的密碼之間用一個(gè)空格分隔。密碼加密算法：對(duì)每個(gè)字符ASCII碼的低四位求反，高四位保持不變（即將其與15進(jìn)行異或）。

12.2.1程序解析intmain(void){ FILE*fp;/*1.定義文件指針*/ inti; voidencrypt(char*pwd); structsysusersu; /*2.打開(kāi)文件，進(jìn)行寫(xiě)入操作*/ if((fp=fopen("f12-2.txt","w"))==NULL){ printf("Fileopenerror!\n");exit(0); } for(i=1;i<=5;i++){/*3.將5位用戶(hù)帳號(hào)信息寫(xiě)入文件*/printf("Enter%ithsysuser(namepassword):",i);scanf("%s%s",su.username,su.password);/*輸入用戶(hù)名和密碼*/encrypt(su.password); /*進(jìn)行加密處理*/

fprintf(fp,"%s%s\n",su.username,su.password);/*寫(xiě)入文件*/}if(fclose(fp)){ /*4.關(guān)閉文件*/printf("Cannotclosethefile!\n");exit(0);} return0;}/*加密算法*/voidencrypt(char*pwd){inti;/*與15（二進(jìn)制碼是00001111）異或，實(shí)現(xiàn)低四位取反，高四位保持不變*/for(i=0;i<strlen(pwd);i++)pwd[i]=pwd[i]^15;}#include<stdio.h>#include<string.h>structsysuser{/*用戶(hù)帳號(hào)信息結(jié)構(gòu)*/ charusername[20]; charpassword[8]; };12.2.2打開(kāi)文件和關(guān)閉文件if((fp=fopen("f12-2.txt","w"))==NULL){ printf("Fileopenerror!\n");exit(0);}fopen("文件名"，"文件打開(kāi)方式")使文件指針與相應(yīng)文件實(shí)體對(duì)應(yīng)起來(lái)程序?qū)ξ募羔樳M(jìn)行操作，即fp代表磁盤(pán)文件函數(shù)fopen()的返回值執(zhí)行成功，則返回包含文件緩沖區(qū)等信息的FILE型地址，賦給文件指針fp不成功，則返回一個(gè)NULL（空值）exit(0)：關(guān)閉所有打開(kāi)的文件，并終止程序的執(zhí)行參數(shù)0表示程序正常結(jié)束；非0參數(shù)通常表示不正常的程序結(jié)束文件打開(kāi)方式fp=fopen("f12-2.txt","w")文件打開(kāi)方式參數(shù)表文件讀寫(xiě)與打開(kāi)方式if讀文件指定的文件必須存在，否則出錯(cuò)；if寫(xiě)文件(指定的文件可以存在，也可以不存在)if以"w"方式寫(xiě)if該文件已經(jīng)存在原文件將被刪去重新建立；

else按指定的名字新建一個(gè)文件；

elseif以"a"方式寫(xiě)if該文件已經(jīng)存在寫(xiě)入的數(shù)據(jù)將被添加到指定文件原有數(shù)據(jù)的后面，不會(huì)刪去原來(lái)的內(nèi)容；else

按指定的名字新建一個(gè)文件（與“w”相同）；if文件同時(shí)讀和寫(xiě)使用"r+"、"w+"或"a+"打開(kāi)文件關(guān)閉文件if(fclose(fp)){printf("Cannotclosethefile!\n"); exit(0);}fclose(文件指針)把緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入磁盤(pán)扇區(qū)，確保寫(xiě)文件的正常完成釋放文件緩沖區(qū)單元和FILE結(jié)構(gòu)體，使文件指針與具體文件脫鉤。函數(shù)fclose()的返回值返回0：正常關(guān)閉文件返回非0：無(wú)法正常關(guān)閉文件12.2.3文件讀寫(xiě)【例12-3】復(fù)制用戶(hù)文件。將例12-2的用戶(hù)信息文件f12-2.txt文件備份一份，取名為文件f12-3.txt。說(shuō)明：運(yùn)行程序前請(qǐng)將文件f12-2.txt與源程序放在同一目錄下。例12-3源程序#include<stdio.h>intmain(void){ FILE*fp1,*fp2; charch;if((fp1=fopen("f12-2.txt","r"))==NULL){printf("Fileopenerror!\n");exit(0); } if((fp2=fopen("f12-3.txt","w"))==NULL){ printf("Fileopenerror!\n"); exit(0); }

while(!feof(fp1)){ch=fgetc(fp1);if(ch!=EOF)fputc(ch,fp2); }/*關(guān)閉文件f12-2.txt*/if(fclose(fp1)){printf("Cannotclosethefile!\n");exit(0);}/*關(guān)閉文件f12-3.txt*/if(fclose(fp2)){printf("Cannotclosethefile!\n");exit(0);}return0;}

打開(kāi)多個(gè)文件if((fp1=fopen("f12-2.txt","r"))==NULL){printf("Fileopenerror!\n");exit(0);}if((fp2=fopen("f12-3.txt","w"))==NULL){printf("Fileopenerror!\n"); exit(0);}C語(yǔ)言允許同時(shí)打開(kāi)多個(gè)文件不同的文件對(duì)應(yīng)不同的文件指針不允許同一個(gè)文件在關(guān)閉前再次打開(kāi)文件讀寫(xiě)函數(shù)字符讀寫(xiě)函數(shù):fgetc()/fputc()字符串讀寫(xiě)函數(shù)：fputs()

/fgets()格式化讀寫(xiě)函數(shù)：fscanf()

/fprintf()二進(jìn)制讀寫(xiě)函數(shù)：fread()/fwrite()其他相關(guān)函數(shù)：檢測(cè)文件結(jié)尾函數(shù)feof()檢測(cè)文件讀寫(xiě)出錯(cuò)函數(shù)ferror()清除末尾標(biāo)志和出錯(cuò)標(biāo)志函數(shù)clearerr()文件定位的函數(shù)fseek()、rewind()、ftell()1.字符讀寫(xiě)函數(shù)fgetc和fputc函數(shù)fputc()fputc(ch,fp);把一個(gè)字符ch寫(xiě)到fp所指示的磁盤(pán)文件上返回值-1(EOF)：寫(xiě)文件失敗ch：寫(xiě)文件成功函數(shù)fgetc()ch=fgetc(fp);從fp所指示的磁盤(pán)文件上讀入一個(gè)字符到ch區(qū)分鍵盤(pán)字符輸入函數(shù)getchar()while(!feof(fp1)){ch=fgetc(fp1);if(ch!=EOF)fputc(c,fp2);}2.字符串方式讀寫(xiě)函數(shù)fgets和fputs函數(shù)fputs()

fputs(s,fp);用來(lái)向指定的文本文件寫(xiě)入一個(gè)字符串s：要寫(xiě)入的字符串，結(jié)束符’\0’不寫(xiě)入文件。函數(shù)返回值執(zhí)行成功，函數(shù)返回所寫(xiě)的最后一個(gè)字符否則，函數(shù)返回EOF字符串方式讀寫(xiě)函數(shù)fgets和fputs函數(shù)fgets()fgets(s,n,fp);從文本文件中讀取字符串

s：可以是字符數(shù)組名或字符指針；n：指定讀入的字符個(gè)數(shù)；fp：文件指針函數(shù)被調(diào)用時(shí)，最多讀取n-1個(gè)字符，并將讀入的字符串存入s所指向內(nèi)存地址開(kāi)始的n-1個(gè)連續(xù)的內(nèi)存單元中。當(dāng)函數(shù)讀取的字符達(dá)到指定的個(gè)數(shù)，或接收到換行符，或接收到文件結(jié)束標(biāo)志EOF時(shí)，將在讀取的字符后面自動(dòng)添加一個(gè)’\0’字符；若有換行符，則將換行符保留（換行符在’\0’字符之前）；若有EOF，則不保留函數(shù)返回值執(zhí)行成功，返回讀取的字符串；如果失敗，則返回空指針，這時(shí)，s的內(nèi)容不確定例12-2的f12-2.txt文件保存著系統(tǒng)用戶(hù)信息，編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)checkUserValid()用于登錄系統(tǒng)時(shí)校驗(yàn)用戶(hù)的合法性。檢查方法是:在程序運(yùn)行時(shí)輸入用戶(hù)名和密碼，然后在用戶(hù)文件中查找該用戶(hù)信息，如果用戶(hù)名和密碼在文件中找到，則表示用戶(hù)合法，返回1，否則返回0。程序運(yùn)行時(shí)，輸入一個(gè)用戶(hù)名和密碼，調(diào)用checkUserValid()函數(shù)，如果返回1，則提示“Validuser!”，否則輸出“Invaliduser!”。例12-4提示：合法性檢查的規(guī)則。由于文件中的用戶(hù)名和密碼按行存取，把一行看作整體得字符串s1，將輸入的用戶(hù)名和密碼加密后生成另一個(gè)字符串s2，然后通過(guò)比較s1和s2，來(lái)確定文件中是否存在用戶(hù)。例12-4源程序/*校驗(yàn)用戶(hù)信息的合法性，成功返回1，否則返回0*/intcheckUserValid(structsysuser*psu){FILE*fp;charusr[30],usr1[30],pwd[10];intcheck=0;/*檢查結(jié)果變量，初始化為0*//*連接生成待校驗(yàn)字符串*/strcpy(usr,psu->username);/*復(fù)制psu->username到usr1*/strcpy(pwd,psu->password);/*復(fù)制psu->password到pwd*/encrypt(pwd);/*調(diào)用例12-2的encrypt對(duì)密碼進(jìn)行加密*//*連接usr、空格、pwd和\n構(gòu)成新字符串usr，用于在文件中逐行檢查*/

strcat(usr,"");strcat(usr,pwd);strcat(usr,"\n");

/*打開(kāi)文件"f12-2.txt"讀入*/if((fp=fopen("f12-2.txt","r"))==NULL){printf("Fileopenerror!\n");exit(0);}/*從文件讀入用戶(hù)信息數(shù)據(jù)，遍歷判斷是否存在*/while(!feof(fp)){

fgets(usr1,30,fp);/*讀入一行用戶(hù)信息作為一個(gè)字符串到usr1*/if(strcmp(usr,usr1)==0){/*比較判斷usr與usr1是否相同*/check=1;break;}}if(fclose(fp)){printf("Cannotclosethefile!\n");exit(0);}/*關(guān)閉文件*/returncheck;}3.格式化文件讀寫(xiě)fscanf和fprintffscanf（文件指針，格式字符串，輸入表)；fprintf（文件指針，格式字符串，輸出表)；指定格式的輸入輸出函數(shù)FILE*fp;intn;floatx;fp=fopen("a.txt","r")；fscanf(fp，"%d%f"，&n，&x);表示從文件a.txt分別讀入整型數(shù)到變量n、浮點(diǎn)數(shù)到變量x

fp=fopen("b.txt","w"); fprintf(fp,"%d%f",n,x);表示把變量n和x的數(shù)值寫(xiě)入文件b.txt4.數(shù)據(jù)塊讀寫(xiě)fread()和fwrite()fread(buffer,size,count,fp);從二進(jìn)制文件中讀入一個(gè)數(shù)據(jù)塊到變量fwrite(buffer,size,count,fp);向二進(jìn)制文件中寫(xiě)入一個(gè)數(shù)據(jù)塊 buffer：指針，表示存放數(shù)據(jù)的首地址；size：數(shù)據(jù)塊的字節(jié)數(shù)count：要讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)塊塊數(shù)fp：文件指針12.2.4其他相關(guān)函數(shù)函數(shù)feof()feof(fp);判斷fp指針是否已經(jīng)到文件末尾，函數(shù)返回值1：到文件結(jié)束位置0：文件未結(jié)束函數(shù)rewind()rewind(FILE*fp);定位文件指針，使文件指針指向讀寫(xiě)文件的首地址，即打開(kāi)文件時(shí)文件指針?biāo)赶虻奈恢?。其他相關(guān)函數(shù)函數(shù)fseek()——用來(lái)控制指針移動(dòng)fseek(fp,offset,from);offset：移動(dòng)偏移量，long型from：起始位置，文件首部、當(dāng)前位置和文件尾部分別對(duì)應(yīng)0,1,2，或常量SEEK_SET、SEEK_CUR、SEEK_END。例如：fseek(fp,20L,0)：將文件位置指針移動(dòng)到離文件首20字節(jié)處fseek(fp,-20L,SEEK_END)：將文件位置指針移動(dòng)到離文件尾部前20字節(jié)處函數(shù)ftell()ftell(文件指針)；獲取當(dāng)前文件指針的位置，即相對(duì)于文件開(kāi)頭的位移量（字節(jié)數(shù)）函數(shù)出錯(cuò)時(shí)，返回-1L其他相關(guān)函數(shù)fer