c語言程序設計課件：第十三章文件

第十三章文件3.1文件概述

■文件概念

所謂文件就是：存儲在外部介質(zhì)上的信息集合。

根據(jù)存儲的介質(zhì)不同可分為：

磁盤文件、磁帶文件等。根據(jù)內(nèi)容的不同可分為：程序文件、數(shù)據(jù)文件等。

■使用文件輸入輸出的必要性

這里主要討論數(shù)據(jù)文件的輸入輸出，即如何將文件中的數(shù)據(jù)“輸入”到程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，如何將程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)“輸出”到文件中。以往的輸入輸出方法：

鍵盤輸入，屏幕輸出。這種方法不適用于數(shù)據(jù)量大的情況。

舉例說明：main()

{inti,a[1000];

for(i=0;i<1000;i++)

scanf(“%d”,a+i);

┊

for(i=0;i<1000;i++)

printf(“%5d”,a[i]);

}缺點：①可能出現(xiàn)重復輸入。②輸出的數(shù)據(jù)不能保存，不能進一步使用。采用文件輸入輸出可以克服這些缺點。main(){

inti,a[1000];

for(i=0;i<1000;i++)

scanf(“%d”,a+i);

┊for(i=0;i<1000;i++)

printf(“%5d”,a[i]);｝}文件文件■

C文件分類

按在磁盤上存儲的形式不同，可分為：

文本文件：

以ASCII字符存放—可見、可編輯、占空間大。

二進制文件：

以二進制形式存放—不可見、不可編輯、占空間小。

使用時可根據(jù)需要選擇。13.2文件類型指針

每個被使用的文件都在內(nèi)存中開辟一個區(qū)，用來存放文件的有關(guān)信息（如文件名、文件狀態(tài)及文件當前位置等）。這些信息保存在一個FILE類型的結(jié)構(gòu)體變量中。

若FILE*fp;

則fp就稱為指向文件類型的指針變量。訪問文件通過文件指針進行。

FILE結(jié)構(gòu)體類型是由系統(tǒng)定義的。具體定義如下：

typedefstruct

{shortlevel;

緩沖區(qū)“滿”或“空”的程度

unsignedflags;

文件狀態(tài)標志

char

fd;

文件描述符

unsignedcharhold;

如無緩沖區(qū)不讀取字符

short

bsize;

緩沖區(qū)的大小

unsignedchar*buffer;

緩沖區(qū)的位置

unsignedchar*curp;

當前讀寫指針

unsigned

istemp;

臨時文件，指示器

short

token;

用于有效性檢驗

}FILE;13.3文件的打開與關(guān)閉

對文件的讀寫之前應“打開”該文件。使用結(jié)束后“關(guān)閉”此文件?！鑫募拇蜷_（fopen函數(shù)）用fopen函數(shù)實現(xiàn)對文件的打開。

fopen函數(shù)調(diào)用的一般形式：

FILE*fp;

fp=fopen(文件名，讀寫方式)；

例如：

fp=fopen(“a1”,”r”);

以只讀方式打開文件a1。fopen函數(shù)返回指向a1文件的指針，即fp是指向a1文件的指針變量，往后就可以通過fp訪問a1文件。文件讀寫方式：“r”

按只讀方式打開一個文本文件“w”

按只寫方式打開一個文本文件“a”

按追加方式打開一個文本文件“rb”

按只讀方式打開一個二進制文件“wb”

按只寫方式打開一個二進制文件“ab”

按追加方式打開一個二進制文件

“r+”

按讀寫方式打開一個文本文件“w+”

按讀寫方式建立一個新的文本文件“a+”

按讀寫方式打開一個文本文件“rb+”

按讀寫方式打開一個二進制文件“wb+”

按讀寫方式建立一個新的二進制文“ab+”

按讀寫方式打開一個二進制文件

說明：

（1）不能用”r”方式打開一個不存在的文件，”r”方式只讀不能寫。（2）“w”方式只寫不能讀，具有建立和覆蓋功能。（3）調(diào)用fopen函數(shù)時，如果返回NULL則表示打開不成功。■文件的關(guān)閉（fclose函數(shù)）在使用完一個文件后應用fclose函數(shù)關(guān)閉文件，形式為：fclose（文件指針）；如：

fclose(fp);

關(guān)閉后fp不再指向該文件。13.4文件的讀寫

文件打開后，就可以對它進行讀寫了?！鑫谋疚募淖x寫

即如何將以文本方式存放的文件輸入到程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。如何將程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)以文本方式輸出到文件中。

讀對象：以文本方式存放的文件

寫對象：以文本方式保存放的文件用于對文本文件讀寫的函數(shù)有：

fscanffprintffgetc,getcfputc,putcfgetsfputs

重點介紹fscanf和fprintf。以例子說明fscanf和fprintf的使用。

例：已知文本文件f1.dat中存放有100個學生的分數(shù)，要求讀入這些數(shù)據(jù)，并按從高到低的順序排序后輸出到另一文件中。#include“stdio.h”voidsort(int*a,intn){……}main(){

inti,a[100];FILE*fp;

fp=fopen(“f1.dat”,“r”);if(fp==NULL)exit(0);定義一個指向文件的指針變量打開文件，使fp指向文件f1.datfor(i=0;i<100;i++)fscanf(fp,”%d”,a+i);

fclose(fp);sort(a,100);fp=fopen(“f2.dat”,“w”);for(i=0;i<100;i++)fprintf(fp,”%4d”,a[i]);fclose(fp);}從fp所指的文件中讀數(shù)據(jù)關(guān)閉fp所指的文件注意：文本文件的輸入格式要與文件中的數(shù)據(jù)格式匹配。

■二進制文件的讀寫

即如何將以二進制方式存放的文件輸入到程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。如何將程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)以二進制方式輸出到文件中。讀對象：以二進制方式存放存放的文件寫對象：以二進制方式保存放的文件讀寫函數(shù)：

freadfwritegetwputw例：將前例中的排序結(jié)果改用二進制方式輸出到文件f3.dat中。#include“stdio.h”voidsort(int*a,intn){……}main(){

inti,a[100];

FILE*fp;

fp=fopen(“f1.dat”,“r”);if(fp==NULL)exit(0);for(i=0;i<100;i++)fscanf(fp,”%d”,a+i);fclose1(fp);sort(a,100);fp=fopen(“f3.dat”,“wb”);fwrite(a,sizeof(int),100,fp);fclose(fp);}數(shù)據(jù)的開始地址數(shù)據(jù)的每一項的長度數(shù)據(jù)的項數(shù)文件的指針如果要將二進制文件f3.dat讀到數(shù)組中，則有：#include“stdio.h”main(){

inta[100];FILE*fp;fp=fopen(“f3.dat”,“rb”);if(fp==NULL)exit(0);fread(a,sizeof(int),100,fp);fclose(fp);┊}13.5文件的定位

文件中有一個位置指針，指向當前讀寫位置。如果順序讀寫一個文件，每次讀寫完一個字符后，該位置指針自動指向下一個字符位置。如果想改變這樣的規(guī)律，強制使位置指針指向指定位置，可以用有關(guān)函數(shù)?！鰎ewind函數(shù)

rewind函數(shù)的作用是使位置指針重返回文件的開頭。

例：對文本文件f1.dat中的100個分數(shù)求超過平均分的人數(shù)。#include“stdio.h”main(){inti,a,n=0;floataver=0;FILE*fp;fp=fopen(“f1.dat”,“r”);for(i=0;i<100;i++){

fscanf(fp,”%d”,&a);aver+=a;}aver/=100;rewind(fp);for(i=0;i<100;i++){

fscanf(fp,”%d”,&score);if(score>aver)n++;}

fclose(fp);

printf(“\n%d”,n);}■fseek函數(shù)和隨機讀寫

使用fseek函數(shù)可以將位置指針指向所需的位置。

fseek函數(shù)調(diào)用的一般形式：

fseek（文件指針，位移量，參考點）;以起始點為基準，向前移動的字節(jié)數(shù)0或SEEK_SET文件開始1或SEEK_CUR當前位置2或SEEK_END文件末尾例：如果fp是指向一個存放100個整數(shù)的二進制文件，要讀取第50個數(shù)到變量n時：

fseek(fp,sizeof(int)*(50-1),SEEK_SET);

fread(&n,sizeof(int),1,fp);例：如果fp是指向一個存放100個整數(shù)的文本文件，并已知每個數(shù)按3位數(shù)字的定長格式存放，要讀取第50個數(shù)到變量n時：

fseek(fp,3*(50-1),SEEK_SE);

fscanf(fp,”%3d”,&n);若要從當前位置跳過10個數(shù)后讀取一個數(shù)：

fseek(fp,3*10,SEEK_CUR);fscanf(fp,”%3d”,&n);

例：已知文本文件f5.dat中存放有100個學生的學號、姓名和考試成績；要求從鍵盤輸入任一學號，檢索出相應學生的數(shù)據(jù)。說明：（1）文件f5.dat中每行為一個學生的數(shù)據(jù)，按定長格式存放，依次為：學號（整數(shù)，占5格）、姓名（占10格）、成績（整數(shù)，占4格）。（2）按學號從小到大的順序連號存放，起始學號為1001。#include“stdio.h”typedefstruct{

intnum;charname[20];

intscore;}STU;main(){

intno;

STUst;

FILE*fp;fp=fopen(“f5.dat”,”r”);scanf(“%d”,&no);fseek(fp,(no-1001)*19,0);fscanf(fp,”%5d%10s%4d”,&st.num

,,&st.score);printf(“\n%5d%10s%4d”,st.num,

,st.score);fclose(fp);}

1001LiLi901002WangPing1001003HuHeng75

┊

如果是二進制文件呢？上例的檢索方法稱為“定位檢索”。如果是非定長格式，則需要用“遍歷檢索”。

while(!feof

(fp)){fscanf(fp,”%d%s%d”,&st.num,

,&st.score);if(st.num==no){

printf(“\n%5d%10s%4d”,st.num,,st.score);break;}}

速度慢，但不受限制

綜合例：已知文本文件f1.dat中存放有武漢市所有公民的有關(guān)性別和年齡的數(shù)據(jù)，請編寫程序分別找出其中10名男壽星和10名女壽星，并將20名壽星的數(shù)據(jù)以文本文件的方式存入到文件f2.dat中（先男后女）。

說明：①

文件f1.dat中每行為一個公民的數(shù)據(jù)，共有3項，依次為：姓名（不超過10個字符）、性別（0表示男，1表示女）和年齡（整數(shù)），項間以空格分隔。②

未給出公民個數(shù)，將文件中的數(shù)據(jù)讀完為止。算法思想：開辟一個存放20名壽星數(shù)據(jù)的結(jié)果表a（結(jié)構(gòu)體數(shù)組），然后逐個讀取公民數(shù)據(jù)，每讀取一個就向a中“判斷插入”一個，男性公民往前段插，女性公民往后段插。讀一個公民的數(shù)據(jù)到p讀完否？NYWanghao0100Liming098┊wudan199xiaofang195┊男性插入女性插入壽星表a#include<stdio.h>typedefstruct

{charname[10];

intsex;

intage;}PEP;插入函數(shù)