計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課件：文件

文件本章內(nèi)容第一節(jié)文件概述第二節(jié)文件打開和關(guān)閉第三節(jié)文件讀寫按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，可以將文件分為不同的類型。第一節(jié)文件概述ASCII文件和二進(jìn)制文件文件是字符（字節(jié)）的序列，即由一個(gè)一個(gè)字符（字節(jié)）的數(shù)據(jù)順序組成。對(duì)文件的存取是以字符（字節(jié)）為單位進(jìn)行的。程序文件和數(shù)據(jù)文件一、文件指針變量第二節(jié)文件打開與關(guān)閉文件指針變量的定義格式為：

FILE*指針變量名頭文件stdio.h中定義了一個(gè)名為FILE的結(jié)構(gòu)體類型，其成員為與文件有關(guān)的信息，如文件名、文件狀態(tài)、文件當(dāng)前操作位置等。程序中使用一個(gè)文件時(shí)，系統(tǒng)為該文件創(chuàng)建一個(gè)FILE類型的結(jié)構(gòu)體變量，對(duì)文件的操作是通過指向這個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的指針變量來實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)指針變量也稱為文件指針變量。二、文件的打開filename為文件名，mode為打開文件的方式。fopen函數(shù)的返回值為FILE類型結(jié)構(gòu)體變量的起始地址。如果文件打開失敗，則返回nullptr可以使用fopen函數(shù)打開文件。fopen函數(shù)的原型為：

FILE*fopen(constchar*filename,constchar*mode);打開文件就是將文件的有關(guān)信息保存到一個(gè)FILE類型的結(jié)構(gòu)體變量中，并使文件指針變量指向該結(jié)構(gòu)體變量，從而對(duì)文件進(jìn)行后續(xù)操作。函數(shù)說明：（1）filename文件名中可以包含文件的路徑，路徑中的分隔符應(yīng)寫成“\\”，因?yàn)椤癨\”是轉(zhuǎn)義字符，表示字符“\”。例如文件名d:\\vs\\stu_data.txt表示文件d:\vs\stu_data.txt。（2）mode打開文件的方式表明文件打開后可以進(jìn)行的操作。如果要打開二進(jìn)制文件，需要在表中的打開方式后面加字符“b”，如“rb”、“ab+”。文件打開方式說明"r"只讀方式打開文件。只允許讀取，不允許寫入。如果文件不存在，則打開失敗。"w"寫入方式打開文件。如果文件不存在，則創(chuàng)建新文件。如果文件存在，則清空文件原來的內(nèi)容。"a"追加方式打開文件。如果文件不存在，則創(chuàng)建新文件。如果文件存在，則保留文件原來的內(nèi)容，將寫入的數(shù)據(jù)追加到文件末尾。"r+"讀寫方式打開文件。既可以讀取也可以寫入。文件必須存在，否則打開失敗。"w+"讀寫方式打開文件。既可以讀取也可以寫入。如果文件不存在，則創(chuàng)建新文件。如果文件存在，則清空文件原來的內(nèi)容。"a+"讀寫方式打開文件，既可以讀取也可以寫入。如果文件不存在，則創(chuàng)建新文件。如果文件存在，則保留文件原來的內(nèi)容，將寫入的數(shù)據(jù)追加到文件末尾。函數(shù)說明：（3）調(diào)用fopen函數(shù)的方式一般為：

文件指針變量=fopen(filename,mode);（4）使用fopen函數(shù)打開文件時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)文件不存在等原因?qū)е碌拇蜷_失敗情況。如果打開文件失敗，后續(xù)的操作都將無法進(jìn)行，因此在調(diào)用fopen函數(shù)后，一般會(huì)判斷文件是否成功打開。例如：

FILE*fp; fp=fopen("d:\\vs\\stu_data.txt","r");以只讀方式打開文件d:\vs\stu_data.txt，并且使指針變量fp指向該文件。三、文件的關(guān)閉文件使用完畢后，應(yīng)該及時(shí)關(guān)閉文件，避免數(shù)據(jù)丟失。關(guān)閉文件可以使用fclose函數(shù)。stream為指向FILE結(jié)構(gòu)體變量的指針變量。如果成功關(guān)閉文件，則fclose函數(shù)的返回值為0，否則返回非0值。fclose函數(shù)的原型為：

intfclose(FILE*stream);第三節(jié)文件讀寫文件打開后，就可以進(jìn)行讀取和寫入的操作。在C++中，文件有多種讀寫方式，從讀寫形式分，有按字符讀寫、按字符串讀寫、按數(shù)據(jù)塊讀寫和按格式讀寫。從讀寫位置分，有從文件頭讀寫和從任意位置讀寫。一、字符讀寫1、字符讀取函數(shù)fgetc()fgetc函數(shù)用于從指定的文件讀取一個(gè)字符。fgetc的原型為：

intfgetc(FILE*stream);stream為文件指針變量。fgetc函數(shù)讀取成功時(shí)，返回值為讀取字符的ASCII碼，讀取到文件末尾或讀取失敗時(shí)返回EOF。EOF為文件結(jié)束標(biāo)志，是在頭文件stdio.h中定義的一個(gè)常量，它的值一般為-1。每個(gè)文件內(nèi)部都有一個(gè)位置指針，用來指向當(dāng)前的讀寫位置。在文件打開時(shí)，該指針指向文件的第一個(gè)字節(jié)。使用fgetc函數(shù)后，該指針會(huì)向后移動(dòng)一個(gè)字節(jié)。因此讀取多個(gè)字符時(shí)，需要連續(xù)多次使用fgetc函數(shù)。2、字符寫入函數(shù)fputc()fputc函數(shù)用于向指定的文件寫入一個(gè)字符。fputc的原型為：

intfputc(intc,FILE*stream);被寫入的文件可以用寫入、讀寫、追加方式打開。如果被寫入的文件不存在，則創(chuàng)建該文件。如果被寫入的文件已存在，用寫入或讀寫方式打開時(shí)將清除文件原有的內(nèi)容，并將寫入的字符放在文件開頭。如果要保留文件原有內(nèi)容，將寫入的字符放在文件末尾，就必須以追加方式打開。c為要寫入的字符，stream為文件指針變量。fputc函數(shù)寫入成功時(shí)，返回值為寫入的字符的ASCII碼，失敗時(shí)返回EOF。每寫入一個(gè)字符，文件內(nèi)部位置指針向后移動(dòng)一個(gè)字節(jié)。程序段13-1#define_CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

FILE*fp; charc; fp=fopen("d:\\vs\\data.txt","w");//以寫入方式打開文件

if(fp==nullptr) { cout<<"文件打開錯(cuò)誤"<<endl; exit(0); } cout<<"輸入一行字符，以#結(jié)束："<<endl; cin>>c; while(c!='#')//每次寫入一個(gè)字符到文件中，直到#結(jié)束

{

fputc(c,fp); cin.get(c); }

fclose(fp);//關(guān)閉文件程序段13-1

fp=fopen("d:\\vs\\data.txt","r");//以只讀方式打開文件

if(fp==nullptr) { cout<<"文件打開錯(cuò)誤"<<endl; exit(0); } c=fgetc(fp); while(c!=EOF)//每次從文件讀取一個(gè)字符，直到文件結(jié)束標(biāo)志

{

cout<<c; c=fgetc(fp); } fclose(fp);//關(guān)閉文件return0;}二、字符串讀寫1、字符串讀取函數(shù)fgets()fgets函數(shù)用于從指定的文件讀取一個(gè)字符串。fgets的原型為：

char*fgets(char*str,intnumChars,FILE*stream);str可以是字符數(shù)組名，也可以是指向字符數(shù)組的字符指針變量名。str為字符串的存放地址，numChars為讀取的字符數(shù)，stream為文件指針變量。fgets函數(shù)讀取成功時(shí)，返回值為讀取的字符串在內(nèi)存中的首地址，也就是str，讀取失敗或讀取到文件末尾時(shí)返回nullptr。fgets函數(shù)讀取字符串時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在字符串末尾自動(dòng)添加字符串結(jié)束標(biāo)志'\0'，因此函數(shù)實(shí)際上只讀取了numChars-1個(gè)字符。如果在讀取到numChars-1個(gè)字符之前遇到換行符或者EOF，則讀取也會(huì)結(jié)束，即fgets函數(shù)最多只能讀取一行數(shù)據(jù)，不能跨行。2、字符串寫入函數(shù)fputs()fputs函數(shù)用于向指定的文件寫入一個(gè)字符串。fputs的原型為：

intfputs(constchar*str,FILE*stream);fputs函數(shù)向文件寫入字符串時(shí)，字符串結(jié)束標(biāo)志'\0'不寫入。str可以是字符串常量，也可以是字符數(shù)組名，或是指向字符串的指針變量。str為要寫入的字符串，stream為文件指針變量。fputs函數(shù)寫入成功時(shí)，返回值為0，寫入失敗時(shí)返回EOF。程序段13-2#define_CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){charstr[150],f1[50],f2[50]; FILE*fp1,*fp2; cout<<"輸入文件名1："<<endl; cin.getline(f1,50); cout<<"輸入文件名2："<<endl; cin.getline(f2,50); fp1=fopen(f1,"a");//以追加方式打開文件1 if(fp1==nullptr) { cout<<"文件1打開錯(cuò)誤"<<endl; exit(0); }

程序段13-2fp2=fopen(f2,"r");//以只讀方式打開文件2 if(fp2==nullptr) { cout<<"文件2打開錯(cuò)誤"<<endl; exit(0); } while(fgets(str,100,fp2)!=nullptr)//從文件2中讀取字符串

fputs(str,fp1);//將字符串寫入文件1 cout<<"文件內(nèi)容復(fù)制完成"<<endl; fclose(fp1); fclose(fp2); return0;}三、數(shù)據(jù)塊讀寫1、數(shù)據(jù)塊讀取函數(shù)fread()fread函數(shù)用于從指定的文件讀取數(shù)據(jù)塊。fread的原型為：size_tfread(void*buffer,size_tsize,size_tcount,FILE*stream);fread函數(shù)會(huì)從stream指向的文件中讀取長(zhǎng)度為size的count個(gè)數(shù)據(jù)塊，然后存放到buffer指向的內(nèi)存空間。size_t是無符號(hào)整數(shù)，常用來表示數(shù)量。fread函數(shù)讀取成功時(shí)，返回值為讀取的數(shù)據(jù)塊個(gè)數(shù)，也就是count。如果返回值小于count，則可能讀取到了文件末尾，也可能發(fā)生了錯(cuò)誤。buffer為數(shù)據(jù)塊的存放地址，size為每個(gè)數(shù)據(jù)塊的字節(jié)數(shù)，count為要讀取數(shù)據(jù)塊的個(gè)數(shù)，stream為文件指針變量。2、數(shù)據(jù)塊寫入函數(shù)fwrite()fwrite函數(shù)用于向指定的文件寫入數(shù)據(jù)塊。fwrite的原型為：size_tfwrite(constvoid*buffer,size_tsize,size_tcount,FILE*stream);fwrite函數(shù)會(huì)將以buffer為首地址的內(nèi)存中長(zhǎng)度為size的count個(gè)數(shù)據(jù)塊寫入stream指向的文件中。fwrite函數(shù)寫入成功時(shí)，返回值為寫入的數(shù)據(jù)塊個(gè)數(shù)。如果返回值小于count，則發(fā)生了寫入錯(cuò)誤。buffer為數(shù)據(jù)塊的存放地址，size為每個(gè)數(shù)據(jù)塊的字節(jié)數(shù)，count為要寫入數(shù)據(jù)塊的個(gè)數(shù)，stream為文件指針變量。程序段13-3#define_CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){structstudent { intnum; charname[20]; floatscore; }; studentstu[3],t; FILE*fp; inti; fp=fopen("d:\\vs\\stu_data.txt","wb");//以二進(jìn)制方式打開文件

if(fp==nullptr) { cout<<"文件打開錯(cuò)誤"<<endl; exit(0); }程序段13-3for(i=0;i<3;i++) { cout<<"輸入學(xué)生的信息："<<endl; cout<<"學(xué)號(hào)：";cin>>stu[i].num; cin.get(); cout<<"姓名：";cin.get(stu[i].name,20); cout<<"成績(jī)：";cin>>stu[i].score; }

fwrite(stu,sizeof(student),3,fp);//將3個(gè)學(xué)生的信息寫入文件

fclose(fp); fp=fopen("d:\\vs\\stu_data.txt","rb");//以二進(jìn)制方式打開文件

cout<<"-------------------------"<<endl; cout<<"成績(jī)大于80的學(xué)生信息："<<endl; for(i=0;i<3;i++) {

fread(&t,sizeof(student),1,fp);//從文件讀取1個(gè)學(xué)生信息

if(t.score>80) cout<<"學(xué)號(hào)"<<t.num<<"的"<<<<"，成績(jī)?yōu)?<<t.score<<endl; } fclose(fp); return0;}四、隨機(jī)讀寫如果要從文件的任意位置開始讀寫，就必須先移動(dòng)文件內(nèi)部的位置指針到指定位置，再進(jìn)行讀寫，這種讀寫方式稱為隨機(jī)讀寫。按要求移動(dòng)位置指針，稱為文件的定位。1、定位文件頭函數(shù)rewind()隨著文件的讀寫操作，文件內(nèi)部的位置指針會(huì)不斷后移，rewind函數(shù)用于將位置指針重新移動(dòng)到文件開頭，它的原型為：

voidrewind(FILE*stream);stream為文件指針變量。函數(shù)沒有返回值。2、隨機(jī)定位函數(shù)fseek()fseek函數(shù)用于將位置指針移動(dòng)到文件的任意位置，它的原型為：

intfseek(FILE*stream,longoffset,intorigin);origin起始位置有三種，分別為文件開頭、當(dāng)前位置和文件末尾，每個(gè)位置都用對(duì)應(yīng)的常量來表示。offset是長(zhǎng)整型數(shù)值，可以為正值也可以為負(fù)值，為正時(shí)表示指針向后移動(dòng)，為負(fù)時(shí)表示指針向前移動(dòng)。stream為文件指針變量，offset為偏移量，即要移動(dòng)的字節(jié)數(shù)，origin為起始位置。fseek函數(shù)定位成功時(shí)，返回值為0，否則返回一個(gè)非0值。起始位置常量名常量值文件開頭SEEK_SET0文件當(dāng)前位置SEEK_CUR1文件末尾SEEK_END2fseek函數(shù)一般用于二進(jìn)制文件。程序段13-4#define_CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include<iostream>#include<string.h>usingnamespacestd;intmain(){structstudent { intnum; charname[20]; floatscore; }; studentstu[4],t