C語言新教材PPT課堂課件-第13章文件

1、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(dāng)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。13.1 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(biāo)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。Dos中為8.32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.c、目標(biāo)文件.obj和可執(zhí)行文件.exe。（2）根據(jù)文件的組織形式，可分

2、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(yīng)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。4構(gòu)成文件的基本單元與流式文件語言將文件看作是由一個一個的字符（ASCII碼文件）或字節(jié)（二進制文件

3、）組成的。將這種文件稱為流式文件。而在其它高級語言中，組成文件的基本單位是記錄，對文件操作的基本單位也是記錄。5文件類型FILE系統(tǒng)給每個打開的文件都在內(nèi)存中開辟一個區(qū)域，用于存放文件的有關(guān)信息（如文件名、文件位置等）。這些信息保存在一個結(jié)構(gòu)類型變量中，該結(jié)構(gòu)類型由系統(tǒng)定義、取名為FILE。注意：結(jié)構(gòu)類型名“FILE”必須大寫。6ANSI C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

4、區(qū)中將數(shù)據(jù)逐個送到程序數(shù)據(jù)區(qū)。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(yīng)立即關(guān)閉，以免數(shù)據(jù)丟失。語言規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)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

5、-1所示。例如，F(xiàn)ILE *fp; fpfopen(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）。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(can not open this filen); exit(0); 關(guān)于exit()函數(shù)1）用法：void exit(程序狀態(tài)值);2）功能：關(guān)閉已打開的所有文件，結(jié)束程序運行，返回操作系統(tǒng)，并將“程序狀態(tài)值”返回給操作系統(tǒng)。當(dāng)“程序狀態(tài)值”為時，表示程序正常退出；非值時，

6、表示程序出錯退出。（2）“r（b）+”與“a（b）+”的區(qū)別：使用前者打開文件時，讀寫位置指針指向文件頭；使用后者時，讀寫指針指向文件尾。（3）使用文本文件向計算機系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)自動將回車換行符轉(zhuǎn)換成一個換行符；在輸出時，將換行符轉(zhuǎn)換成回車和換行兩個字符。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(biāo)準(zhǔn)文件，并分別定義了文件指針： 1）標(biāo)準(zhǔn)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stdi

7、n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(biāo)準(zhǔn)輸出文件stdout：指向終端輸出（一般為顯示器）。3）標(biāo)準(zhǔn)錯誤文件stderr：指向終端標(biāo)準(zhǔn)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： int fclose(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；否則，返回值為非。例如，fclose(fp)；/*關(guān)閉fp所指向的文件*/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 文件的讀寫操作13.3.1 讀寫文件中的一個字符1將一個字符寫到文件中fputc()函數(shù)例13.1

8、 將鍵盤上輸入的一個字符串（以“”作為結(jié)束字符），以ASCII碼形式存儲到一個磁盤文件中。#include “stdio.h”main(int argc, char *argv) FILE *fp; char ch; if(argc!=2) /*參數(shù)個數(shù)不對*/ printf(the number of arguments not correctnn); printf(“Usage: 可執(zhí)行文件名 filename n”); exit(0); if (fp=fopen(argv1,w)=NULL) /*打開文件失敗*/ printf(can not open this filen); exit

9、(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*/ 程序運行情況： abcdefg1234567庫函數(shù)fputc()：1）用法：int fputc(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，

10、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)例13.2 順序顯示例13.1創(chuàng)建的磁盤ASCII碼文件。#include stdio.hmain(int argc, char *argv) FILE *fp; char ch; if(argc!=2) /*參數(shù)個數(shù)不對*/ printf(the number of arguments not correctn); printf(“n Usage: 可執(zhí)行文件名 源文件名); exit(0); if (fp=fopen(argv1,r)=NULL) printf(can not open source filen);

11、exit(0); /*順序輸出文件的內(nèi)容*/ for(; (ch=fgetc(fp)!=EOF; ) putchar(ch); /*順序讀入并顯示*/ fclose(fp); /*關(guān)閉打開的文件*/ 程序運行情況： abcdefg1234567（1）庫函數(shù)fgetc() 1）用法：int fgetc(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

12、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(biāo)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。 例13.3 實現(xiàn)制作ASCII碼文件副本的功能。#include stdio.hmain(int argc, char *argv) FILE *input, *output;/* input：源文件指針, output：目標(biāo)文件指針 */ char ch; if(argc!=3) /*參數(shù)個數(shù)不對*/ printf(the number of arguments not correctn); printf

13、(n Usage: 可執(zhí)行文件名 source-file dest-file); exit(0); if (input =fopen(argv1,r)=NULL) /*打開源文件失敗*/ printf(can not open source filen); exit(0); if (output =fopen(argv2,w)=NULL) /*創(chuàng)建目標(biāo)文件失敗*/ printf(can not create destination filen); exit(0); /*復(fù)制源文件到目標(biāo)文件中*/ for( ; (!feof(input) ; ) fputc(fgetc(input),outpu

14、t); fclose(input); fclose(output);/*關(guān)閉源文件和目標(biāo)文件*/ 庫函數(shù)feof()： 1）用法：int feof(文件指針); 2）功能：在執(zhí)行讀文件操作時，如果遇到文件尾，則函數(shù)返回邏輯真（1）；否則，則返回邏輯假（0）。feof()函數(shù)同時適用于ASCII碼文件和二進制文件。 例如，!feof(input)表示源文件（用于輸入）未結(jié)束，循環(huán)繼續(xù)。13.3.2 讀寫一個字符串fgets()和fputs()例13.3b 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。#include stdio.hmain

15、(int argc, char *argv) FILE *fp; char string81;/*字符數(shù)組用于暫存輸入輸出的字符串*/ if(argc2) /*參數(shù)太多，提示 出錯*/ printf(Too many parametersnn); printf(Usage: 可執(zhí)行文件名 filenamen); exit(0); if(argc=1) /*缺磁盤文件名，提示輸入*/ printf(Input the filename: ); gets(string);/*借用string暫存輸入的文件名*/ argv1=(char *)malloc(strlen(string)+1);/*給文

16、件名參數(shù)申請內(nèi)存空間*/ strcpy(argv1,string);/*復(fù)制文件名到形參中*/ if (fp=fopen(argv1,w)=NULL) /*打開文件失敗*/ printf(can not open this filen); exit(0); /*從鍵盤上輸入字符串，并存儲到指定文件中*/ printf(Input a string: ); 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(argv1,r)=NU

17、LL) /*打開文件失敗*/ printf(can not open this filen); exit(0); fgets(string, strlen(string)+1, fp);/*從文件中讀一個字符串*/ printf(Output the string: ); puts(string);/*將字符串輸出到屏幕上*/ fclose(fp); （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。（2） 庫函數(shù)fp

18、uts()向指定文件輸出一個字符串1）用法：int fputs(字符串，文件指針);其中“字符串”可以是一個字符串常量，或字符數(shù)組名，或字符指針變量名。2）功能：向指定文件輸出一個字符串，同時將讀寫位置指針向前移動strlength（字符串長度）個字節(jié)。如果輸出成功，則函數(shù)返回值為；否則，為非值。（3） 庫函數(shù)fgets()從文件中讀一個字符串 1）用法：char *fgets(指針，串長度+1，文件指針); 2）功能：從指定文件中讀入一個字符串，存入“字符數(shù)組指針”中，并在尾端自動加一個結(jié)束標(biāo)志0；同時，將讀寫位置指針向前移動strlength（字符串長度）個字節(jié)。 如果在讀入規(guī)定長度之前遇

19、到文件尾EOF或換行符，讀入即結(jié)束。13.3.3 讀寫一個數(shù)據(jù)塊fread()和fwrite()實際應(yīng)用中，常常要求1次讀寫1個數(shù)據(jù)塊。為此，ANSI C 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置了 fread( ) 和fwrite()函數(shù)。 1用法：int fread(void *buffer，int size，int count，F(xiàn)ILE *fp)；int fwrite(void *buffer，int size，int count，F(xiàn)ILE *fp)； 2功能：fread()從fp所指向文件的當(dāng)前位置開始，一次讀入size個字節(jié)，重復(fù)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

20、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(fù)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。例13.3c從鍵盤輸入兩個學(xué)生數(shù)據(jù)，寫入一個文件中， 再讀出這兩 個學(xué)生的數(shù)據(jù)顯示在屏幕上。#include struct

21、 stu char name10; int num; int age; char addr15;boya2,boyb2,*pp,*qq;main() FILE *fp; char ch; int i; pp=boya; qq=boyb; if(fp=fopen(stu_list,wb+)=NULL) printf(Cannot open file strike any key exit!); getch(); exit(1); printf(ninput datan); for(i=0;iname,&pp-num,&pp-age,pp-addr); pp=boya; fwrite(pp,siz

22、eof(struct stu),2,fp); rewind(fp); fread(qq,sizeof(struct stu),2,fp); printf(nnnametnumber age addrn); for(i=0;iname,qq-num,qq-age,qq-addr); fclose(fp);13.3.4 對文件進行格式化讀寫fscanf()和fprintf()函數(shù) 與scanf()和printf()函數(shù)的功能相似，區(qū)別在于：fscanf()和fprintf()函數(shù)的操作對象是指定文件，而scanf()和printf()函數(shù)的操作對象是標(biāo)準(zhǔn)輸入（stdin）輸出（stdout）文件。

23、 int fscanf(文件指針，格式符，輸入變量首地址表); int fprintf(文件指針，格式符，輸出參量表); 例如，. int i=3; float f=9.80; . fprintf(fp,%2d,%6.2f, i, f); . fprintf()函數(shù)的作用是，將變量i按%2d格式、變量f按%6.2f格式， 以逗號作分隔符，輸出到fp所指向的文件中：3,9.80（表示1個空格）。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

24、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)。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(dāng)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(fù)位函數(shù)rewind() 1用法：int rewind(文件指針); 2功能：使文件的位置指針返回到文件頭。 13.4.

25、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(dāng)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(dāng)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：int fseek(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(dāng)前位置）和（文件尾）表示。在ANSI C標(biāo)準(zhǔn)中，還規(guī)定了下面的名字： SEEK_SET文件頭， SEEK_CUR當(dāng)前位置， SEEK_END文件尾（

26、2）位移量：以參照點為起點，向前（當(dāng)位移量時）或后（當(dāng)位移量時）移動的字節(jié)數(shù)。在ANSI C標(biāo)準(zhǔn)中，要求位移量為long int型數(shù)據(jù)。fseek()函數(shù)一般用于二進制文件。13.4.3 返回文件當(dāng)前位置的函數(shù)ftell()由于文件的位置指針可以任意移動，也經(jīng)常移動，往往容易迷失當(dāng)前位置，ftell()就可以解決這個問題。 1用法：long ftell(文件指針); 2功能：返回文件位置指針的當(dāng)前位置（用相對于文件頭的位移量表示）。 如果返回值為-1L，則表明調(diào)用出錯。例如: offset=ftell(fp)； if(offset= =-1L)printf(“ftell() errorn”)；

27、例13.4在學(xué)生文件stu list中讀出第二個學(xué)生的數(shù)據(jù)。#includestruct stu char name10; int num; int age; char addr15;boy,*qq;main() FILE *fp; char ch; int i=1; qq=&boy; if(fp=fopen(stu_list,rb)=NULL) printf(Cannot open file strike any key exit!); getch(); exit(1); rewind(fp); fseek(fp,i*sizeof(struct stu),0); fread(qq,sizeo

28、f(struct stu),1,fp); printf(nnnametnumber age addrn); printf(%st%5d %7d %sn,qq-name,qq-num,qq-age, qq-addr);13.5 出錯檢測 13.5.1 ferror()函數(shù) 在調(diào)用輸入輸出庫函數(shù)時，如果出錯，除了函數(shù)返回值有所反映外，也可利用ferror()函數(shù)來檢測。 1用法： int ferror(文件指針)； 2功能：如果函數(shù)返回值為0，表示未出錯；如果返回一個非0值，表示出錯。 （1）對同一文件，每次調(diào)用輸入輸出函數(shù)均產(chǎn)生一個新的ferror()函數(shù)值。因此在調(diào)用了輸入輸出函數(shù)后，應(yīng)立即檢測，否則出錯信息會丟失。 （2）在執(zhí)行fopen()函數(shù)時，系統(tǒng)將ferror()的值自動置為0。13.5.2 clearerr()函數(shù)1用法： void clearerr(文件指針)；2功能：將