所謂文件一般指存儲(chǔ)在外部介質(zhì)的數(shù)據(jù)的集合在程序運(yùn)

第1３章

文

件所謂“文件”一般指存儲(chǔ)在外部介質(zhì)的數(shù)據(jù)的集合。在程序運(yùn)行時(shí)，程序本身和數(shù)據(jù)一般都存放在內(nèi)存中。當(dāng)程序運(yùn)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(yùn)行所需的原始數(shù)據(jù)，或程序運(yùn)行產(chǎn)生的結(jié)果，就必須以文件形式存儲(chǔ)到外部存儲(chǔ)介質(zhì)上。1３.1Ｃ語言文件概述1３.2文件的類型指針1３.3文件的打開與關(guān)閉1３.4文件的讀寫1３.5文件的定位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(chǔ)介質(zhì)上的數(shù)據(jù)集合。為標(biāo)識(shí)一個(gè)文件，每個(gè)文件都必須有一個(gè)文件名，其一般結(jié)構(gòu)為：主文件名[.擴(kuò)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(duì)文件進(jìn)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(biāo)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(jī)存取文件。（3）根據(jù)文件的存儲(chǔ)形式，可分為ASCII碼文件和二進(jìn)制文件。

ASCII碼文件的每1個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)1個(gè)字符，因而便于對(duì)字符進(jìn)行逐個(gè)處理。但一般占用存儲(chǔ)空間較多，而且要花費(fèi)轉(zhuǎn)換時(shí)間（二進(jìn)制與ASCII碼之間的轉(zhuǎn)換）。二進(jìn)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(chǔ)空間和轉(zhuǎn)換時(shí)間，但1個(gè)字節(jié)并不對(duì)應(yīng)1個(gè)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(jì)算機(jī)內(nèi)存的操作。所謂寫文件是指，從計(jì)算機(jī)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Ｃ語言將文件看作是由一個(gè)一個(gè)的字符（ASCII碼文件）或字節(jié)（二進(jìn)制文件）組成的。將這種文件稱為流式文件。而在其它高級(jí)語言中，組成文件的基本單位是記錄，對(duì)文件操作的基本單位也是記錄。1３.２文件類型指針

系統(tǒng)給每個(gè)打開的文件都在內(nèi)存中開辟一個(gè)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(gè)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。文件型指針變量的定義：

FILE＊fp;

fp是一個(gè)指向FILE類型結(jié)構(gòu)體的指針變量。可以使fp指向某一個(gè)文件的結(jié)構(gòu)體變量，從而通過該結(jié)構(gòu)體變量中的文件信息能夠訪問該文件。。1３.３文件的打開與關(guān)閉對(duì)文件進(jìn)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。Ｃ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(gè)文件，用fclose()函數(shù)關(guān)閉一個(gè)文件。

1３.3.1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(gè)指向指定文件的指針。3．函數(shù)原型：stdio.h

。注：對(duì)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(hào)。（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(shí)現(xiàn)打開指定文件的操作，則fopen()函數(shù)返回一個(gè)空指針NULL（其值在頭文件stdio.h中被定義為０）。為增強(qiáng)程序的可靠性，常用下面的方法打開一個(gè)文件：

if((fp=fopen("文件名","操作方式"))==NULL){printf("cannotopenthisfile\n");exit(0);}●關(guān)于exit()函數(shù)1）用法：voidexit([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(yùn)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０時(shí)，表示程序正常退出；非０值時(shí)，表示程序出錯(cuò)退出。（2）“r（b）+”與“a（b）+”的區(qū)別：使用前者打開文件時(shí)，讀寫位置指針指向文件頭；使用后者時(shí)，讀寫指針指向文件尾。（3）使用文本文件向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將回車換行符轉(zhuǎn)換成一個(gè)換行符；在輸出時(shí)，將換行符轉(zhuǎn)換成回車和換行兩個(gè)字符。使用二進(jìn)制文件時(shí)，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(jìn)行轉(zhuǎn)換。（4）有些Ｃ編譯系統(tǒng)，可能并不完全提供上述對(duì)文件的操作方式，或采用的表示符號(hào)不同，請(qǐng)注意所使用系統(tǒng)的規(guī)定。（5）在程序開始運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)打開三個(gè)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(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(cuò)誤文件——stderr：指向終端標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出（一般為顯示器）。1３.3.2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０；否則，返回值為非０。例如，fclose(fp)；/*關(guān)閉fp所指向的文件*/1３.4文件的讀寫操作文件打開之后，就可以對(duì)它進(jìn)行讀與寫的操作了。13.3.1讀／寫文件中的一個(gè)字符

13.3.2讀／寫一個(gè)字符串13.3.3讀／寫一個(gè)數(shù)據(jù)塊13.3.4對(duì)文件進(jìn)行格式化讀／寫13.3.5讀／寫函數(shù)的選用原則

1３.4.1讀／寫文件中的一個(gè)字符1．將一個(gè)字符寫到文件中──fputc()函數(shù)

[案例]將鍵盤上輸入的一個(gè)字符串（以“@”作為結(jié)束字符），以ASCII碼形式存儲(chǔ)到一個(gè)磁盤文件中。

#include“stdio.h”

main(){FILE*fp;charch,filen[20];

scanf(“%s”,filen);{printf("thenumberofargumentsnotcorrect\n\n");printf(“Usage:可執(zhí)行文件名filename\n”);

}

if((fp=fopen(filen[1],“w”))==NULL){printf("cannotopenthisfile\n");exit(0);/*w為只讀（312頁)＊／

}

/*輸入字符，并存儲(chǔ)到指定文件中*/for(;(ch=getchar())!='@';)

fputc(ch,fp);

/*輸入字符并存儲(chǔ)到文件中*/

fclose(fp); /*關(guān)閉文件*/}

[程序演示]將一個(gè)字符寫到文件中──fputc()函數(shù)

程序運(yùn)行情況：

abcdefg1234567@←┘[案例13.1]將鍵盤上輸入的一個(gè)字符串（以“#”作為結(jié)束字符），以ASCII碼形式存儲(chǔ)到一個(gè)磁盤文件中。

/*使用格式：可執(zhí)行文件名要?jiǎng)?chuàng)建的磁盤文件名*/

#include<stdio.h>

main()（輸入文件１后輸入字符串）{FILE*fp;charch,filen[10];

scanf(“%s”,filen);

if((fp=fopen(filen,“w”))==NULL{printf("cannotopenthisfile\n");exit(0);}

ch=getchar();

/*接收最后輸入的回車字符＊／

ch=getchar();

/*接收輸入的第一個(gè)字符＊／

while(ch!=‘#’）

{fputc(ch,fp);putchar(ch);

ch=getchar();}

fclose(fp);

}

１、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(shí)將讀寫位置指針向前移動(dòng)1個(gè)字節(jié)（即指向下一個(gè)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(gè)符號(hào)常量EOF（其值在頭文件stdio.h中，被定義為-1）。[例13.2]將鍵盤上輸入的字符串，存儲(chǔ)到另一個(gè)磁盤文件中。

（輸入文件１和文件２）#include<stdio.h>

main()CCCC{FILE*in,*put;charch,infilen[10],outl[10];

printf(“name:”);

scanf(“%s”,infilen);

scanf(“%s”,outl);

if((in=fopen(infilen,“r”))==NULL){printf("canopenthisfile\n");exit(0);}

if((in=fopen(outl,“w”))==NULL)

printf("notopenthisfile\n");exit(0);}while(!feof(in))fputc(fgetc(in),out);

fclose(in);

fclose(in);}

2．從文件中讀入一個(gè)字符──fgetc()函數(shù)[案例]順序顯示創(chuàng)建的磁盤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(int

argc,char*argv[]){FILE*fp;charch;

if(argc!=2) /*參數(shù)個(gè)數(shù)不對(duì)*/{printf("thenumberofargumentsnotcorrect\n");

printf(“\nUsage:可執(zhí)行文件名源文件名");exit(0);}

if((fp=fopen(argv[1],"r"))==NULL){printf("cannotopensourcefile\n");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(yùn)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(gè)字符，同時(shí)將讀寫位置指針向前移動(dòng)1個(gè)字節(jié)（即指向下一個(gè)字符）。該函數(shù)無出錯(cuò)返回值。例如，fgetc(fp)表達(dá)式，從文件fp中讀一個(gè)字符，同時(shí)將fp的讀寫位置指針向前移動(dòng)到下一個(gè)字符。（2）關(guān)于符號(hào)常量EOF

在對(duì)ASCII碼文件執(zhí)行讀入操作時(shí)，如果遇到文件尾，則讀操作函數(shù)返回一個(gè)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(duì)二進(jìn)制文件執(zhí)行讀入操作時(shí)，必須使用庫函數(shù)feof()來判斷是否遇到文件尾。

[案例]實(shí)現(xiàn)制作ASCII碼文件副本的功能。/*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(biāo)文件名*/#include"stdio.h"main(int

argc,char*argv[]){FILE*input,*output; /*input：源文件指針,output：目標(biāo)文件指針*/charch;

if(argc!=3)/*參數(shù)個(gè)數(shù)不對(duì)*/{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(biāo)文件失敗*/{printf("cannotcreatedestinationfile\n");exit(0);}/*復(fù)制源文件到目標(biāo)文件中*/for(;(!feof(input));)fputc(fgetc(input),output);

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(shí)，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(shí)適用于ASCII碼文件和二進(jìn)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)。[案例]將鍵盤上輸入的一個(gè)長度不超過80的字符串，以ASCII碼形式存儲(chǔ)到一個(gè)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?jiǎng)?chuàng)建的磁盤文件名*/#include"stdio.h"main(int

argc,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(cuò)*/{printf("Toomanyparameters…\n\n");

printf("Usage:可執(zhí)行文件名filename\n");exit(0);}

if(argc==1) /*缺磁盤文件名，提示輸入*/{printf("Inputthefilename:");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(qǐng)內(nèi)存空間*/strcpy(argv[1],string);/*復(fù)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(chǔ)到指定文件中*/

printf("Inputastring:");gets(string); /*從鍵盤上輸入字符串*/

fputs(string,fp); /*存儲(chǔ)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(gè)字符串*/

printf("Outputthestring:");puts(string); /*將字符串輸出到屏幕上*/

fclose(fp);}

（1）為增強(qiáng)程序的可靠性，程序中對(duì)參數(shù)過多的情況，提示出錯(cuò)、并終止程序運(yùn)行；而遺漏文件名時(shí)，提示用戶輸入。同時(shí)，為增強(qiáng)程序的人機(jī)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)fputs()──向指定文件輸出一個(gè)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(gè)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(gè)字符串，同時(shí)將讀寫位置指針向前移動(dòng)strlength（字符串長度）個(gè)字節(jié)。如果輸出成功，則函數(shù)返回值為０；否則，為非０值。（3）庫函數(shù)fgets()──從文件中讀一個(gè)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(gè)字符串，存入“字符數(shù)組／指針”中，并在尾端自動(dòng)加一個(gè)結(jié)束標(biāo)志'\0'；同時(shí)，將讀寫位置指針向前移動(dòng)strlength（字符串長度）個(gè)字節(jié)。如果在讀入規(guī)定長度之前遇到文件尾EOF或換行符，讀入即結(jié)束。13.4.2讀／寫一個(gè)數(shù)據(jù)塊──fread()和fwrite()實(shí)際應(yīng)用中，常常要求1次讀／寫1個(gè)數(shù)據(jù)塊。為此，ANSIC標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置了fread()和fwrite()函數(shù)。

1．用法：

fread(buffer，size，count，fp)；fwrite(buffer，size，count，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(gè)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(shí)，將讀寫位置指針向前移動(dòng)size*count個(gè)字節(jié)。其中，buffer是存放讀入數(shù)據(jù)的起始地址（即指針－存放何處）。fwrite()──從buffer開始，一次輸出size個(gè)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(shí)，將讀寫位置指針向前移動(dòng)size*count個(gè)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(jìn)制文件的處理。例13.3從鍵盤輸入４個(gè)學(xué)生的有關(guān)數(shù)據(jù)，然后把它們轉(zhuǎn)存到磁盤文件上去．

#include<stdio.h>#defineSIZE4

struct

stu_type{charname[10];

intnum;

intage;charaddr[15];}stud[SIZE];voidsave(){FILE*fp;

intI;

if((fp=fopen(“stu_list”,”wb”))==NULL{printf(“notopen\n”;return;}

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

if(fwrite(&stud[i],sizeof(structstu_type),1,fp)!=1)

printf(“fileerror\n”);

fcloss(fp)}main()

intI;

for(i=0;i<SIZE;i++)scanf(“%s%d%d%s”,stud[i].name,&stud[i].num,&stud[i].age,&stud[i].addr);save();｝

輸入４個(gè)學(xué)生信息，送到磁盤文件，并不顯示．可用下面程序輸出．

#include<stdio,h>#defineSIZE4

struct

stu_type{charname[10];

intnum;

intage;charaddr[15];}stud[SIZE];main(){intI;FILE*fp;

fp=fopen(“stu_list”,”rb”);

for(i=1;i<SIZE;i++)

{freade(&stud[i],sizeof(structstu_type),1,fp);

printf(“%-10s%4d%4d%-15s\n”,stud[i].name,stud[i].num,stud[i].age,stud[i].addr);}

fclose(fp);}ccccc13.4.3對(duì)文件進(jìn)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(duì)象是指定文件，而scanf()和printf()函數(shù)的操作對(duì)象是標(biāo)準(zhǔn)輸入（stdin）輸出（stdout）文件。

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，......

inti=3;floatf=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(hào)作分隔符，輸出到fp所指向的文件中：□3,□□9.80（□表示1個(gè)空格）。13.4.4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(gè)字符（或字節(jié)）數(shù)據(jù)時(shí)：選用fgetc()和fputc()函數(shù)。

2．讀/寫1個(gè)字符串時(shí)：選用fgets()和fputs()函數(shù)。

3．讀/寫1個(gè)（或多個(gè)）不含格式的數(shù)據(jù)時(shí)：選用fread()和fwrite()函數(shù)。

4．讀/寫1個(gè)（或多個(gè)）含格式的數(shù)據(jù)時(shí)：選用fscanf()和fprintf()函數(shù)。13.5文件定位文件中有一個(gè)讀寫位置指針，指向當(dāng)前的讀寫位置。每次讀寫1個(gè)（或1組）數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)自動(dòng)將位置指針移動(dòng)到下一個(gè)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)。

13.5.1位置指針復(fù)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。

13.5.2隨機(jī)讀寫與fseek()函數(shù)對(duì)于流式文件，既可以順序讀寫，也可隨機(jī)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(dòng)將文件的位置指針移動(dòng)到下一個(gè)讀寫位置上。所謂隨機(jī)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(dòng)到文件中任何一個(gè)地方。

1．用法：int

fseek(文件指針，位移量，參照點(diǎn));2．功能：將指定文件的位置指針，從參照點(diǎn)開始，移動(dòng)指定的字節(jié)數(shù)。（1）參照點(diǎn)：用0（文件頭）、1（當(dāng)前位置）和２（文件尾）表示。在ANSIC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（2）位移量：以參照點(diǎn)為起點(diǎn)，向前（當(dāng)位移量>０時(shí)）或后（當(dāng)位移量<０時(shí)）移動(dòng)的字節(jié)數(shù)。在ANSIC標(biāo)準(zhǔn)中，要求位移量為longint型數(shù)據(jù)。fseek()函數(shù)一般用于二進(jìn)制文件。13.5.3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(dòng)，也經(jīng)常移動(dòng)，往往容易迷失當(dāng)前位置，ftell()就可以解決這個(gè)問題。