第10章 對文件的輸入輸出-0

1、為什么要引入文件為什么要引入文件n引言引言如果一個學(xué)校需要長期保存每個學(xué)生的成績信息，如果一個學(xué)校需要長期保存每個學(xué)生的成績信息，當(dāng)需要的時候拿出來使用，比如進(jìn)行成績處理，當(dāng)需要的時候拿出來使用，比如進(jìn)行成績處理，打印、排名等。使用什么樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？打印、排名等。使用什么樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？磁盤文件可以長期保存數(shù)據(jù)磁盤文件可以長期保存數(shù)據(jù)用文件將學(xué)生成績信息保存起來用文件將學(xué)生成績信息保存起來打印學(xué)生的成績單打印學(xué)生的成績單求總分，排名次求總分，排名次v 使用文件的目的使用文件的目的 程序與數(shù)據(jù)分離：程序與數(shù)據(jù)分離： 數(shù)據(jù)文件的改動不引起程序的改動；數(shù)據(jù)文件的改動不引起程序的改動； 數(shù)據(jù)共享：數(shù)據(jù)共

2、享： 不同程序可以訪問同一數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)；不同程序可以訪問同一數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)； 能長期保存程序運(yùn)行的中間數(shù)據(jù)或結(jié)果數(shù)據(jù)。能長期保存程序運(yùn)行的中間數(shù)據(jù)或結(jié)果數(shù)據(jù)。4 4本講主要內(nèi)容本講主要內(nèi)容2. 文件的打開與關(guān)閉文件的打開與關(guān)閉1. 文件概述文件概述3. 文件的讀寫操作文件的讀寫操作4. 文件應(yīng)用舉例文件應(yīng)用舉例10.1 文件概述文件概述例例10-1 把短句把短句 “Hello World!” 保存到磁盤保存到磁盤文件文件f1.txt中。中。#include #include main() FILE *fp; /* 定義文件指針定義文件指針*/ if( ( fp = fopen(f1.tx

3、t, w) )= NULL) / 打開文件打開文件 printf(File open error!n); exit(0); fprintf( fp, %s, Hello World! ); /* 寫文件寫文件 */ if( fclose( fp ) ) /* 關(guān)閉文件關(guān)閉文件 */ printf( Can not close the file!n ); exit(0); 例例10-1 源程序源程序例例10-11 讀文件讀文件#include #include main() FILE *fp; char st120,st220; /* 定義文件指針定義文件指針*/ if( ( fp = fope

4、n(f1.txt, r) ) = NULL) / 打開文件打開文件 printf(File open error!n); exit(0); fscanf( fp, %s%s, st1,st2 ); printf(%s %sn,st1,st2); if( fclose( fp ) ) /* 關(guān)閉文件關(guān)閉文件 */ printf( Can not close the file!n ); exit(0); 10.1 文件的概念文件的概念n文件：保存在外存儲器上的一組數(shù)據(jù)的有序文件：保存在外存儲器上的一組數(shù)據(jù)的有序集合集合n特點(diǎn)特點(diǎn): 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)長久保存長久保存 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)長度不定長度不定 數(shù)據(jù)按數(shù)據(jù)按順

5、序存取順序存取 文本文件和二進(jìn)制文件文本文件和二進(jìn)制文件 語言中的文件是數(shù)據(jù)流語言中的文件是數(shù)據(jù)流文件的兩種數(shù)據(jù)形式：文件的兩種數(shù)據(jù)形式： ASCII碼碼 （文本文件（文本文件 text stream）字符流字符流 二進(jìn)制碼二進(jìn)制碼（二進(jìn)制文件（二進(jìn)制文件 binary stream） 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。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)例如，整數(shù)1234文本文件保存：文本文件保存：49 50 51 52 （4個字符）個字符）二進(jìn)制文件保存：二進(jìn)制文件保存： 04D2 （1234的二進(jìn)制數(shù)）的二進(jìn)制數(shù)）字節(jié)字節(jié) . . . . . . . .字節(jié)字

6、節(jié)字節(jié)字節(jié)字節(jié)字節(jié)字節(jié)字節(jié)字節(jié)字節(jié)緩沖文件系統(tǒng)緩沖文件系統(tǒng) 內(nèi)存單元內(nèi)存單元 內(nèi)存單元內(nèi)存單元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 緩沖器緩沖器512字節(jié)字節(jié)文件文件由操作由操作系統(tǒng)自系統(tǒng)自動完成動完成程序控制程序控制由于磁盤速度慢由于磁盤速度慢直接把數(shù)據(jù)寫到磁盤效率很低直接把數(shù)據(jù)寫到磁盤效率很低 緩沖文件系統(tǒng)緩沖文件系統(tǒng)向磁盤輸出數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)向磁盤輸出數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù) 緩沖區(qū)，裝滿緩沖區(qū)，裝滿緩沖區(qū)后緩沖區(qū)后 磁盤文件。磁盤文件。從磁盤讀入數(shù)據(jù)：先從磁盤讀入數(shù)據(jù)：先一次性一次性從磁盤文件將從磁盤文件將一批一批數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入到緩沖區(qū)，然后再從緩沖區(qū)到緩沖區(qū)，然后再從緩沖區(qū)逐個逐個讀入讀入數(shù)據(jù)到變量數(shù)據(jù)到變量。 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 緩沖器

7、緩沖器512字節(jié)字節(jié)文件文件由操作由操作系統(tǒng)自系統(tǒng)自動完成動完成程序控制程序控制文件名文件名 內(nèi)存單元內(nèi)存單元 內(nèi)存單元內(nèi)存單元用什么標(biāo)識用什么標(biāo)識緩沖文件與文件類型指針緩沖文件與文件類型指針用文件指針指示文件緩沖區(qū)中具體讀寫的位置用文件指針指示文件緩沖區(qū)中具體讀寫的位置FILE *fp;數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)緩沖器緩沖器512字節(jié)字節(jié)文件文件由操作由操作系統(tǒng)自系統(tǒng)自動完成動完成程序控制程序控制fp同時使用多個文件時，每個文件都有緩沖區(qū)，用同時使用多個文件時，每個文件都有緩沖區(qū)，用不同的文件指針分別指示。不同的文件指針分別指示。10.1.5 文件指針文件指針n在語言中用一個指針變量指向一個文件，在語言中用一

8、個指針變量指向一個文件，這個指針稱為文件指針。這個指針稱為文件指針。nFILE應(yīng)為大寫，它實(shí)際上是由系統(tǒng)定義的應(yīng)為大寫，它實(shí)際上是由系統(tǒng)定義的一個結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體中含有文件名、文一個結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體中含有文件名、文件狀態(tài)和文件當(dāng)前位置等信息。件狀態(tài)和文件當(dāng)前位置等信息。通過文件通過文件指針就可對它所指的文件進(jìn)行各種操作指針就可對它所指的文件進(jìn)行各種操作。如：文件的打開、讀寫和關(guān)閉如：文件的打開、讀寫和關(guān)閉FILE *指針變量標(biāo)識符指針變量標(biāo)識符 ;typedef struct short level; /* 緩沖區(qū)使用量緩沖區(qū)使用量 */ unsigned flags; /* 文件狀態(tài)標(biāo)志文件

9、狀態(tài)標(biāo)志 */ char fd; /* 文件描述符文件描述符 */ short bsize; /* 緩沖區(qū)大小緩沖區(qū)大小 */ unsigned char *buffer; /* 文件緩沖區(qū)的首地址文件緩沖區(qū)的首地址 */ unsigned char *curp; /* 指向文件緩沖區(qū)的工作指針指向文件緩沖區(qū)的工作指針 */ unsigned char hold; /* 其他信息其他信息 */ unsigned istemp; short token; FILE; *文件結(jié)構(gòu)文件結(jié)構(gòu)FILE聲明聲明FILE結(jié)構(gòu)體類型的信息包含在頭文件結(jié)構(gòu)體類型的信息包含在頭文件“stdio.h”中中文件打開時

10、，文件打開時，實(shí)際上是建立文件的各種有關(guān)信息，并實(shí)際上是建立文件的各種有關(guān)信息，并使使文件指針指向該文件文件指針指向該文件，以便對其進(jìn)行操作，以便對其進(jìn)行操作; ;文件關(guān)閉后，文件關(guān)閉后，斷開指針與文件之間的聯(lián)系，也就禁止再斷開指針與文件之間的聯(lián)系，也就禁止再對該文件進(jìn)行操作。對該文件進(jìn)行操作。 文件使用方式文件使用方式: 打開文件打開文件-文件讀文件讀/寫寫-關(guān)閉文件關(guān)閉文件例如：例如：FILE*fp1,*fp2,*fp3;fp1fp2fp3文件文件f1f1的的信息區(qū)信息區(qū)文件文件f2f2的的信息區(qū)信息區(qū)文件文件f3f3的的信息區(qū)信息區(qū)例例10-2 已知一個數(shù)據(jù)文件已知一個數(shù)據(jù)文件f2.tx

11、t中保存了中保存了5個學(xué)生的計(jì)算機(jī)個學(xué)生的計(jì)算機(jī)等級考試成績，包括學(xué)號、姓名和分?jǐn)?shù)，文件內(nèi)容如下等級考試成績，包括學(xué)號、姓名和分?jǐn)?shù)，文件內(nèi)容如下,請將文件的內(nèi)容讀出并顯示到屏幕中。請將文件的內(nèi)容讀出并顯示到屏幕中。 301101 張文張文 91301102 陳慧陳慧 85301103 王衛(wèi)東王衛(wèi)東76301104 鄭偉鄭偉 69301105 郭溫濤郭溫濤 5510.2.1 用用fopen函數(shù)打開數(shù)據(jù)文件函數(shù)打開數(shù)據(jù)文件10.2.2 用用fclose函數(shù)關(guān)閉數(shù)據(jù)文件函數(shù)關(guān)閉數(shù)據(jù)文件例例10-2 程序解析程序解析#include stdio.hint main(void) FILE * fp; /

12、定義文件指針定義文件指針 long num; char stname20; int score; if(fp = fopen(f2.txt, r) = NULL) / 打開文件打開文件 printf(File open error!n); exit(0); while( !feof(fp) ) fscanf(fp, %ld%s%d, &num, stname, &score); printf(%ld%s %dn, num, stname, score); ; if( fclose(fp) ) /關(guān)閉文件關(guān)閉文件 printf( Can not close the file!n

13、); exit(0); 10.2 打開文件打開文件if(fp = fopen(f.txt, r) = NULL)printf(File open error!n);exit(0);fopen(文件名文件名，文件打開方式文件打開方式)使文件指針與相應(yīng)文件實(shí)體對應(yīng)起來使文件指針與相應(yīng)文件實(shí)體對應(yīng)起來程序?qū)ξ募羔樳M(jìn)行操作，即程序?qū)ξ募羔樳M(jìn)行操作，即fp代表磁盤文件代表磁盤文件n函數(shù)函數(shù)fopen() 的返回值的返回值執(zhí)行成功，則返回包含文件緩沖區(qū)等信息的執(zhí)行成功，則返回包含文件緩沖區(qū)等信息的FILE型型地址地址，賦給文件指針賦給文件指針fp不成功，則返回一個不成功，則返回一個NULL（空值）（空

14、值）exit(0)：關(guān)閉所有打開的文件，并終止程序的執(zhí)行關(guān)閉所有打開的文件，并終止程序的執(zhí)行參數(shù)參數(shù)0表示程序正常結(jié)束；非表示程序正常結(jié)束；非0參數(shù)通常表示不正常的程序結(jié)束參數(shù)通常表示不正常的程序結(jié)束文件打開方式文件打開方式fp = fopen(f1.txt, r)n文件打開方式參數(shù)表文件打開方式參數(shù)表if 讀文件讀文件 “r” 指定的文件必須存在，否則出錯；指定的文件必須存在，否則出錯；if 寫文件寫文件(指定的文件可以存在，也可以不存在指定的文件可以存在，也可以不存在) if 以以 w 方式寫方式寫 if 該文件已經(jīng)存在該文件已經(jīng)存在 原文件將被刪去重新建立；原文件將被刪去重新建立； el

15、se 按指定的名字新建一個文件；按指定的名字新建一個文件； else if 以以 a 方式寫方式寫 if 該文件已經(jīng)存在該文件已經(jīng)存在 寫入的數(shù)據(jù)將被添加到指定文件原有數(shù)據(jù)的后面，不會刪去原來的內(nèi)容；寫入的數(shù)據(jù)將被添加到指定文件原有數(shù)據(jù)的后面，不會刪去原來的內(nèi)容； else 按指定的名字新建一個文件（與按指定的名字新建一個文件（與“w”相同）；相同）；if 文件同時讀和寫文件同時讀和寫 使用使用 r+、w+ 或或 a+ 打開文件打開文件 10.2 關(guān)閉文件關(guān)閉文件if( fclose(fp) ) printf( Can not close the file!n );exit(0);fclose

16、(文件指針文件指針)把緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫入磁盤扇區(qū)，確保寫文件的正常完成把緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫入磁盤扇區(qū)，確保寫文件的正常完成釋放文件緩沖區(qū)單元和釋放文件緩沖區(qū)單元和FILE結(jié)構(gòu)體，使文件指針與具體文結(jié)構(gòu)體，使文件指針與具體文件脫鉤。件脫鉤。函數(shù)函數(shù)fclose() 的返回值的返回值返回返回0：正常關(guān)閉文件：正常關(guān)閉文件返回非返回非0：無法正常關(guān)閉文件：無法正常關(guān)閉文件10.3 文件復(fù)制文件復(fù)制例例10-3 已知一個文本數(shù)據(jù)文件已知一個文本數(shù)據(jù)文件f31.txt，請將，請將該文件復(fù)制一份，保存為該文件復(fù)制一份，保存為f32.txt。新建一個文本文件新建一個文本文件f31.txt，將該文件與源程序放，

17、將該文件與源程序放在同一目錄下，執(zhí)行程序，觀察結(jié)果。在同一目錄下，執(zhí)行程序，觀察結(jié)果。例例10-3 源程序源程序#include #includeint main(void) FILE *fp1,*fp2; char c; if( fp1 = fopen( f31.dat, r ) = NULL) printf( File open error!n ); exit(0); if( fp2 = fopen( f32.dat, w ) = NULL) printf( File open error!n ); exit(0); while( !feof( fp1 ) ) c = fgetc( fp1

18、 ); fputc(c, fp2); fclose( fp1 ); fclose( fp2 ); return 0;feof（文件指針）（文件指針）：若文件指針指向文件末尾，函若文件指針指向文件末尾，函數(shù)值為真（非數(shù)值為真（非0）。）。 fgetc()從指定文件讀出一個字符從指定文件讀出一個字符fputc()向指定文件寫入一個字符向指定文件寫入一個字符打開多個文件打開多個文件if(fp1 = fopen(f1.dat, r) = NULL) printf(File open error!n); exit(0);if(fp2=fopen(f2.dat, w) = NULL) printf(Fil

19、e open error!n); exit(0);C語言允許同時打開多個文件語言允許同時打開多個文件不同的文件對應(yīng)不同的文件指針不同的文件對應(yīng)不同的文件指針不允許同一個文件在關(guān)閉前再次打開不允許同一個文件在關(guān)閉前再次打開n在在順序?qū)戫樞驅(qū)憰r，先寫入的數(shù)據(jù)存放在文件中前面，后寫入時，先寫入的數(shù)據(jù)存放在文件中前面，后寫入的數(shù)據(jù)存放在文件中后面的數(shù)據(jù)存放在文件中后面n在在順序讀順序讀時，先讀文件中前面的數(shù)據(jù)，后讀文件中后面時，先讀文件中前面的數(shù)據(jù)，后讀文件中后面的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)n順序讀寫順序讀寫需要用庫函數(shù)實(shí)現(xiàn)需要用庫函數(shù)實(shí)現(xiàn)字符讀寫函數(shù)字符讀寫函數(shù)fputc(ch,fp)fgetc(fp)字符串讀寫函

20、數(shù)字符串讀寫函數(shù)fputs(s,n,fp)fgets(fp)格式化讀寫函數(shù)格式化讀寫函數(shù)fprintf()fscanf()數(shù)據(jù)塊讀寫函數(shù)數(shù)據(jù)塊讀寫函數(shù)fwrite()fread()10.3 字符讀寫函數(shù)字符讀寫函數(shù)fgetc和和fputcwhile( !feof( fp1 ) ) ch = fgetc( fp1 ); fputc(ch, fp2); ch = fgetc( fp1 ) ;從從fp1所指示的磁盤文件上讀入一個字符到所指示的磁盤文件上讀入一個字符到chn區(qū)分鍵盤字符輸入函數(shù)區(qū)分鍵盤字符輸入函數(shù)getchar( )fputc(ch, fp2);把一個字符把一個字符 ch 寫到寫到 f

21、p 2所指示的磁盤文件上所指示的磁盤文件上從鍵盤輸入從鍵盤輸入10個字符，寫到文件個字符，寫到文件 f4.txt 中，再重新讀出，中，再重新讀出，并在屏幕上顯示驗(yàn)證。并在屏幕上顯示驗(yàn)證。鍵盤輸入鍵盤輸入 寫入文件寫入文件 f4.txt 讀文件讀文件 屏幕顯示的過屏幕顯示的過程程鍵盤輸入鍵盤輸入 f4.txt時，文件按寫方式打開。時，文件按寫方式打開。f4.txt 顯示到屏幕時，文件按讀方式打開。顯示到屏幕時，文件按讀方式打開。讀和寫是兩種不同的操作，讀和寫是兩種不同的操作， f4.txt 分別被打開和關(guān)閉兩次。分別被打開和關(guān)閉兩次。例例10-4源程序源程序int main(void) int

22、i; char ch; FILE *fp; if(fp=fopen(f4.txt,w) = NULL) /* 打開文件打開文件f4.txt */ printf(File open error!n); exit(0); for(i = 0; i 10; i+) /* 寫文件寫文件10次次 */ch = getchar(); fputc(ch, fp) ; if(fclose(fp)/* 關(guān)閉文件關(guān)閉文件 */ printf(Can not close the file!n ); exit(0); if(fp=fopen(f4.txt,r) = NULL) /* 打開文件打開文件f4.txt */

23、 printf(File open error!n); exit(0); for(i = 0; i 10; i+)/* 讀文件讀文件10次次 */ ch = fgetc(fp); putchar(ch); if(fclose(fp)/* 再次關(guān)閉文件再次關(guān)閉文件 */ printf(Can not close the file!n); exit(0); return 0;10.3 字符串方式讀寫函數(shù)字符串方式讀寫函數(shù)fgets和和fputsn函數(shù)函數(shù)fputs( ) fputs(s, fp);用來向指定的文本文件寫入一個字符串用來向指定的文本文件寫入一個字符串n函數(shù)函數(shù)fgets( )fget

24、s(s, n, fp);從文本文件中讀取字符串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；：可以是字符數(shù)組名或字符指針；n：指定讀入的字符個數(shù)；：指定讀入的字符個數(shù)；fp：文件指針文件指針函數(shù)被調(diào)用時，最多讀取函數(shù)被調(diào)用時，最多讀取n-1個字符，并將讀入的字符串存入個字符，并將讀入的字符串存入s所所指向內(nèi)存地址開始的指向內(nèi)存地址開始的n-1個連續(xù)的內(nèi)存單元中。個連續(xù)的內(nèi)存單元中。當(dāng)函數(shù)讀取的字符達(dá)到指定的個數(shù)，或接收到換行符，或接收到文件當(dāng)函數(shù)讀取的字符達(dá)到指定的個數(shù)，或接收到換行符，或接收到文件結(jié)束標(biāo)志結(jié)束標(biāo)志EOF時，將在讀取的字符后面自動添加一個時，將在讀取的字符后面自動添加一

25、個0字符；若字符；若有換行符，則將換行符保留（換行符在有換行符，則將換行符保留（換行符在0字符之前）；若有字符之前）；若有EOF，則不保留則不保留將字符串將字符串a(chǎn)pple, grape, pear 寫入到磁盤文件寫入到磁盤文件f10-5.txt中，然后再從該文中，然后再從該文件中讀出，顯示到屏幕。件中讀出，顯示到屏幕。int main(void) FILE *fp;char a 80 = apple, grape, pear, strout80=; int i; if(fp = fopen(f12-5.txt,w) = NULL) printf(File open error!n); exi

26、t(0); for(i = 0;i 3;i+) fputs(ai, fp); fclose(fp);if(fp = fopen(f12-5.txt,r) = NULL) printf(File open error!n); exit(0);i = 0;while( !feof(fp) ) if( fgets(strout, strlen(ai+)+1, fp) != NULL) puts(strout);fclose(fp); return 0;例例10-510.3 格式化文件讀寫格式化文件讀寫fscanf和和fprintfnfscanf（文件指針，格式字符串，輸入表文件指針，格式字符串，輸入

27、表)；nfprintf（文件指針，格式字符串，輸出表文件指針，格式字符串，輸出表)；指定格式的輸入輸出函數(shù)指定格式的輸入輸出函數(shù)FILE *fp; int n; float x;fp = fopen(a.txt, r)；fscanf(fp，%d%f，&n，&x);表示從文件表示從文件a.txt分別讀入整型數(shù)到變量分別讀入整型數(shù)到變量n、浮點(diǎn)數(shù)到變量、浮點(diǎn)數(shù)到變量xfp = fopen(b.txt, w);fprintf(fp, %d%f, n, x);表示把變量表示把變量n和和x的數(shù)值寫入文件的數(shù)值寫入文件b.txt例如例如10.4 編寫程序從鍵盤輸入編寫程序從鍵盤輸入3個學(xué)生

28、的學(xué)號、姓名個學(xué)生的學(xué)號、姓名和成績，并將它們存放到磁盤文件和成績，并將它們存放到磁盤文件stud.txt中。中。 #include stdio.h#define SIZE 3main( ) int i,num; char name10; float score; FILE *fout; if(fout=fopen(stud.txt,w)=NULL) printf(can not open filen); exit(0); for(i=0;iSIZE;i+) scanf(%d%s%f,&num,name,&score); fprintf(fout, %d %s %f ,num,

29、name,score); fclose(fout);10.3 數(shù)據(jù)塊讀寫數(shù)據(jù)塊讀寫fread()和和fwrite()nfread(buffer, size, count, fp);從二進(jìn)制文件中讀入一個數(shù)據(jù)塊到變量從二進(jìn)制文件中讀入一個數(shù)據(jù)塊到變量nfwrite(buffer, size, count, fp);向二進(jìn)制文件中寫入一個數(shù)據(jù)塊向二進(jìn)制文件中寫入一個數(shù)據(jù)塊buffer：指針，表示存放數(shù)據(jù)的首地址；：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)：數(shù)據(jù)塊的字節(jié)數(shù)count：要讀寫的數(shù)據(jù)塊塊數(shù)：要讀寫的數(shù)據(jù)塊塊數(shù)fp：文件指針：文件指針有以下程序，其功能是：以二進(jìn)制“寫”方式打開

30、文件d1.dat，寫入1100這100個整數(shù)后關(guān)閉文件。再以二進(jìn)制“讀”方式打開文件d1.dat，將這100個整數(shù)讀入另一個數(shù)組b中，并打印輸出，請?zhí)羁铡?#include main() FILE *fp; int i,a100,b100; fp=fopen(d1.dat,wb); for(i=0;i100;i+) ai=i+1; fwrite(a,sizeof(int),100,fp); fclose(fp); fp=fopen(d1.dat,【20】); fread(b,sizeof(int),100,fp); fclose(fp); for(i=0;i100;i+) printf(%dn,bi);“rb”修改程序修改程序#include #include main() main() FILE FILE * *fpfp; ; char a100=0;char a10