C語言系列課件

第13章

文

件在程序運行時，程序本身和數(shù)據(jù)一般都存放在內(nèi)存中。當程序運行結(jié)束后，存放在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)被釋放。如果需要長期保存程序運行所需的原始數(shù)據(jù)，或程序運行產(chǎn)生的結(jié)果，就必須以文件形式存儲到外部存儲介質(zhì)上。13.1Ｃ語言文件概述13.2文件的打開與關(guān)閉13.3文件的讀寫操作13.4位置指針與文件定位13.5出錯檢測[Return]

13.1Ｃ語言文件概述1．文件與文件名

文件是指存放在外部存儲介質(zhì)上的數(shù)據(jù)集合。為標識一個文件，每個文件都必須有一個文件名，其一般結(jié)構(gòu)為：主文件名[.擴展名]

文件命名規(guī)則，遵循操作系統(tǒng)的約定。2．文件分類可以從不同的角度對文件進行分類：（1）根據(jù)文件的內(nèi)容，可分為程序文件和數(shù)據(jù)文件，程序文件又可分為源文件、目標文件和可執(zhí)行文件。（2）根據(jù)文件的組織形式，可分為順序存取文件和隨機存取文件。（3）根據(jù)文件的存儲形式，可分為ASCII碼文件和二進制文件。ASCII碼文件的每1個字節(jié)存儲1個字符，因而便于對字符進行逐個處理。但一般占用存儲空間較多，而且要花費轉(zhuǎn)換時間（二進制與ASCII碼之間的轉(zhuǎn)換）。二進制文件是把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，原樣輸出到磁盤文件中。可以節(jié)省存儲空間和轉(zhuǎn)換時間，但1個字節(jié)并不對應1個字符，不能直接輸出字符形式。3．讀文件與寫文件所謂讀文件是指，將磁盤文件中的數(shù)據(jù)傳送到計算機內(nèi)存的操作。所謂寫文件是指，從計算機內(nèi)存向磁盤文件中傳送數(shù)據(jù)的操作。6．ANSIC的緩沖文件系統(tǒng)所謂緩沖文件系統(tǒng)是指，系統(tǒng)自動地在內(nèi)存區(qū)為每個正在使用的文件開辟一個緩沖區(qū)。從內(nèi)存向磁盤輸出數(shù)據(jù)時，必須首先輸出到緩沖區(qū)中。待緩沖區(qū)裝滿后，再一起輸出到磁盤文件中。從磁盤文件向內(nèi)存讀入數(shù)據(jù)時，則正好相反：首先將一批數(shù)據(jù)讀入到緩沖區(qū)中，再從緩沖區(qū)中將數(shù)據(jù)逐個送到程序數(shù)據(jù)區(qū)。[Return]13.2文件的打開與關(guān)閉對文件進行操作之前，必須先打開該文件；使用結(jié)束后，應立即關(guān)閉，以免數(shù)據(jù)丟失。Ｃ語言規(guī)定了標準輸入輸出函數(shù)庫，用fopen()函數(shù)打開一個文件，用fclose()函數(shù)關(guān)閉一個文件。

13.2.1文件的打開──fopen()函數(shù)1．用法：FILE*fopen("文件名"，"操作方式");2．功能：返回一個指向指定文件的指針。3．函數(shù)原型：stdio.h。注：對文件操作的庫函數(shù)，函數(shù)原型均在頭文件stdio.h中。后續(xù)函數(shù)不再贅述。（1）“文件名”是指要打開（或創(chuàng)建）的文件名。如果使用字符數(shù)組（或字符指針），則不使用雙引號。（2）“操作方式”如表12-1所示。例如，F(xiàn)ILE*fp;fp＝fopen("data.99"，"r")；3．說明（1）如果不能實現(xiàn)打開指定文件的操作，則fopen()函數(shù)返回一個空指針NULL（其值在頭文件stdio.h中被定義為０）。為增強程序的可靠性，常用下面的方法打開一個文件：

if((fp=fopen("文件名","操作方式"))==NULL){printf("cannotopenthisfile\n");exit(0);}使用二進制文件時，內(nèi)存中的數(shù)據(jù)形式與數(shù)據(jù)文件中的形式完全一樣，就不再進行轉(zhuǎn)換。（4）有些Ｃ編譯系統(tǒng)，可能并不完全提供上述對文件的操作方式，或采用的表示符號不同，請注意所使用系統(tǒng)的規(guī)定。（5）在程序開始運行時，系統(tǒng)自動打開三個標準文件，并分別定義了文件指針：1）標準輸入文件——stdin：指向終端輸入（一般為鍵盤）。如果程序中指定要從stdin所指的文件輸入數(shù)據(jù)，就是從終端鍵盤上輸入數(shù)據(jù)。2）標準輸出文件——stdout：指向終端輸出（一般為顯示器）。3）標準錯誤文件——stderr：指向終端標準錯誤輸出（一般為顯示器）。13.2.2文件的關(guān)閉──fcolse()函數(shù)1．用法：intfclose(FILE*文件指針);2．功能：關(guān)閉“文件指針”所指向的文件。如果正常關(guān)閉了文件，則函數(shù)返回值為０；否則，返回值為非０。例如，fclose(fp)；/*關(guān)閉fp所指向的文件*/[Return]13.3文件的讀寫操作文件打開之后，就可以對它進行讀與寫的操作了。13.3.1讀／寫文件中的一個字符

13.3.2讀／寫一個字符串13.3.3讀／寫一個數(shù)據(jù)塊13.3.4對文件進行格式化讀／寫13.3.5讀／寫函數(shù)的選用原則

[Return]if((fp=fopen(argv[1],"w"))==NULL) /*打開文件失敗*/{printf("cannotopenthisfile\n");exit(0);}/*輸入字符，并存儲到指定文件中*/for(;(ch=getchar())!='@';)fputc(ch,fp); /*輸入字符并存儲到文件中*/fclose(fp); /*關(guān)閉文件*/} [程序演示]程序運行情況：abcdefg1234567@←┘庫函數(shù)fputc()：1）用法：intfputc(字符數(shù)據(jù)，文件指針);其中“字符數(shù)據(jù)”，既可以是字符常量，也可以是字符變量。2）功能：將字符數(shù)據(jù)輸出到“文件指針”所指向的文件中去，同時將讀寫位置指針向前移動1個字節(jié)（即指向下一個寫入位置）。如果輸出成功，則函數(shù)返回值就是輸出的字符數(shù)據(jù)；否則，返回一個符號常量EOF（其值在頭文件stdio.h中，被定義為-1）。2．從文件中讀入一個字符──fgetc()函數(shù)和feof()函數(shù)[案例13.2]順序顯示[案例13.1]創(chuàng)建的磁盤ASCII碼文件。/*案例代碼文件名：AL12_2.C*//*程序功能：順序顯示一個磁盤ASCII碼文件*//*參數(shù)：帶參主函數(shù)，使用格式：可執(zhí)行文件名源文件名*/#include"stdio.h"main(intargc,char*argv[]){FILE*fp;charch;if(argc!=2) /*參數(shù)個數(shù)不對*/{printf("thenumberofargumentsnotcorrect\n");printf(“\nUsage:可執(zhí)行文件名源文件名");exit(0);}（1）庫函數(shù)fgetc()1）用法：intfgetc(文件指針);2）功能：從“文件指針”所指向的文件中，讀入一個字符，同時將讀寫位置指針向前移動1個字節(jié)（即指向下一個字符）。該函數(shù)無出錯返回值。例如，fgetc(fp)表達式，從文件fp中讀一個字符，同時將fp的讀寫位置指針向前移動到下一個字符。（2）關(guān)于符號常量EOF在對ASCII碼文件執(zhí)行讀入操作時，如果遇到文件尾，則讀操作函數(shù)返回一個文件結(jié)束標志EOF（其值在頭文件stdio.h中被定義為-1）。在對二進制文件執(zhí)行讀入操作時，必須使用庫函數(shù)feof()來判斷是否遇到文件尾。[案例13.3]實現(xiàn)制作ASCII碼文件副本的功能。/*案例代碼文件名：AL12_2.C*//*程序功能：制作ASCII碼文件的副本*//*使用格式：可執(zhí)行文件名源文件名目標文件名*/#include"stdio.h"main(intargc,char*argv[]){FILE*input,*output; /*input：源文件指針,output：目標文件指針*/charch;if(argc!=3)/*參數(shù)個數(shù)不對*/{printf("thenumberofargumentsnotcorrect\n");printf("\nUsage:可執(zhí)行文件名source-filedest-file");exit(0);}if((fp=fopen(argv[1],"r"))==NULL) /*打開源文件失敗*/{printf("cannotopensourcefile\n");exit(0);}if((fp=fopen(argv[2],"w"))==NULL)/*創(chuàng)建目標文件失敗*/{printf("cannotcreatedestinationfile\n");exit(0);}/*復制源文件到目標文件中*/for(;(!feof(input));)fputc(fgetc(input),output);fclose(input);fclose(output); /*關(guān)閉源文件和目標文件*/} [程序演示]13.3.2讀／寫一個字符串──fgets()和fputs()[案例13.4]將鍵盤上輸入的一個長度不超過80的字符串，以ASCII碼形式存儲到一個磁盤文件中；然后再輸出到屏幕上。/*案例代碼文件名：AL12_4.C*//*參數(shù)：可執(zhí)行文件名要創(chuàng)建的磁盤文件名*/#include"stdio.h"main(intargc,char*argv[]){FILE*fp;charstring[81]; /*字符數(shù)組用于暫存輸入輸出的字符串*/if(argc>2)/*參數(shù)太多，提示出錯*/{printf("Toomanyparameters…\n\n"); printf("Usage:可執(zhí)行文件名\n");exit(0);}if(argc==1) /*缺磁盤文件名，提示輸入*/{printf("Inputthe:");gets(string); /*借用string暫存輸入的文件名*/argv[1]=(char*)malloc(strlen(string)+1);/*給文件名參數(shù)申請內(nèi)存空間*/strcpy(argv[1],string);/*復制文件名到形參中*/}if((fp=fopen(argv[1],"w"))==NULL) /*打開文件失敗*/{printf("cannotopenthisfile\n"); exit(0);}/*從鍵盤上輸入字符串，并存儲到指定文件中*/printf("Inputastring:");gets(string); /*從鍵盤上輸入字符串*/fputs(string,fp); /*存儲到指定文件*/fclose(fp);/*重新打開文件，讀出其中的字符串，并輸出到屏幕上*/if((fp=fopen(argv[1],"r"))==NULL) /*打開文件失敗*/{printf("cannotopenthisfile\n");exit(0);}fgets(string,strlen(string)+1,fp); /*從文件中讀一個字符串*/printf("Outputthestring:");puts(string); /*將字符串輸出到屏幕上*/fclose(fp);} [程序演示]

（1）為增強程序的可靠性，程序中對參數(shù)過多的情況，提示出錯、并終止程序運行；而遺漏文件名時，提示用戶輸入。同時，為增強程序的人機交互性，凡是需要用戶輸入數(shù)據(jù)的地方，都設(shè)置提示輸入的信息；凡是輸出數(shù)據(jù)的地方，都設(shè)置輸出說明信息。13.3.3讀／寫一個數(shù)據(jù)塊──fread()和fwrite()實際應用中，常常要求1次讀／寫1個數(shù)據(jù)塊。為此，ANSIC標準設(shè)置了fread()和fwrite()函數(shù)。1．用法：intfread(void*buffer，intsize，intcount，F(xiàn)ILE*fp)；intfwrite(void*buffer，intsize，intcount，F(xiàn)ILE*fp)；

2．功能：fread()──從fp所指向文件的當前位置開始，一次讀入size個字節(jié)，重復count次，并將讀入的數(shù)據(jù)存放到從buffer開始的內(nèi)存中；同時，將讀寫位置指針向前移動size*count個字節(jié)。其中，buffer是存放讀入數(shù)據(jù)的起始地址（即存放何處）。fwrite()──從buffer開始，一次輸出size個字節(jié)，重復count次，并將輸出的數(shù)據(jù)存放到fp所指向的文件中；同時，將讀寫位置指針向前移動size*count個字節(jié)。其中，buffer是要輸出數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的起始地址（即從何處開始輸出）。如果調(diào)用fread()或fwrite()成功，則函數(shù)返回值等于count。fread()和fwrite()函數(shù)，一般用于二進制文件的處理。[Return]13.3.5讀／寫函數(shù)的選用原則從功能角度來說，fread()和fwrite()函數(shù)可以完成文件的任何數(shù)據(jù)讀／寫操作。但為方便起見，依下列原則選用：1．讀/寫1個字符（或字節(jié)）數(shù)據(jù)時：選用fgetc()和fputc()函數(shù)。2．讀/寫1個字符串時：選用fgets()和fputs()函數(shù)。3．讀/寫1個（或多個）不含格式的數(shù)據(jù)時：選用fread()和fwrite()函數(shù)。4．讀/寫1個（或多個）含格式的數(shù)據(jù)時：選用fscanf()和fprintf()函數(shù)。[Return]13.4位置指針與文件定位文件中有一個讀寫位置指針，指向當前的讀寫位置。每次讀寫1個（或1組）數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)自動將位置指針移動到下一個讀寫位置上。

如果想改變系統(tǒng)這種讀寫規(guī)律，可使用有關(guān)文件定位的函數(shù)。

13.4.1位置指針復位函數(shù)rewind()1．用法：intrewind(文件指針);2．功能：使文件的位置指針返回到文件頭。13.4.2隨機讀寫與fseek()函數(shù)對于流式文件，既可以順序讀寫，也可隨機讀寫，關(guān)鍵在于控制文件的位置指針。

所謂順序讀寫是指，讀寫完當前數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)自動將文件的位置指針移動到下一個讀寫位置上。所謂隨機讀寫是指，讀寫完當前數(shù)據(jù)后，可通過調(diào)用fseek()函數(shù)，將位置指針移動到文件中任何一個地方。1．用法：intfseek(文件指針，位移量，參照點);2．功能：將指定文件的位置指針，從參照點開始，移動指定的字節(jié)數(shù)。（1）參照點：用0（文件頭）、1（當前位置）和２（文件尾）表示。在ANSIC標準中，還規(guī)定了下面的名字：SEEK_SET──文件頭，SEEK_CUR──當前位置，SEEK_END──文件尾（2）位移量：以參照點為起點，向前（當位移量>０時）或后（當位移量<０時）移動的字節(jié)數(shù)。在ANS