C語言程序設(shè)計(jì)案例教程-課件10

第10章文件作業(yè)點(diǎn)評(píng)請(qǐng)簡(jiǎn)述一下結(jié)構(gòu)體和共用體的異同。請(qǐng)分析一下結(jié)構(gòu)體數(shù)組與鏈表的區(qū)別。預(yù)習(xí)檢查什么是文件怎么打開和關(guān)閉文件3文件概述重點(diǎn)了解掌握2文件的隨機(jī)讀寫文件的打開與關(guān)閉文件的讀寫1學(xué)習(xí)目標(biāo)【案例1】-案例描述

新學(xué)年伊始，許多大一新生來校報(bào)道，為了方便對(duì)學(xué)生信息的統(tǒng)一管理，校方需要將學(xué)生的相關(guān)信息制作成學(xué)生信息表，存儲(chǔ)到磁盤中。學(xué)生信息表中包含學(xué)號(hào)、姓名、年齡、性別四項(xiàng)信息，編程實(shí)現(xiàn)學(xué)生信息表的文本形式存儲(chǔ)和二進(jìn)制形式存儲(chǔ)，并將生成的文件存儲(chǔ)到D盤的Stu文件夾中。【案例1】-案例分析

本案例中學(xué)生信息的存儲(chǔ)不借助既定的表格（如excel），而是將學(xué)生信息直接存儲(chǔ)到文本文件或二進(jìn)制文件中。在進(jìn)行存儲(chǔ)之前，應(yīng)先有文件，因?yàn)橐鎯?chǔ)到兩種形式的文件中，所以分別創(chuàng)建兩個(gè)文件。在存儲(chǔ)學(xué)生信息時(shí)，可以以每位學(xué)生的每一項(xiàng)信息為單位進(jìn)行存儲(chǔ)，也可以構(gòu)造學(xué)生信息結(jié)構(gòu)體，以每位學(xué)生的所有信息為單位進(jìn)行存儲(chǔ)。

在實(shí)現(xiàn)學(xué)生信息存儲(chǔ)之前，需要先了解一下計(jì)算機(jī)中文件及文件存儲(chǔ)的相關(guān)知識(shí)，以及針對(duì)計(jì)算機(jī)文件的相關(guān)操作，下面將針對(duì)所需知識(shí)逐一講解。【案例1】-必備知識(shí)1計(jì)算機(jī)中的流文件23文件的緩沖區(qū)文件指針45文件的打開與關(guān)閉寫文件6計(jì)算機(jī)中的流在C語言中將通過不同輸入/輸出設(shè)備（鍵盤、內(nèi)存、顯示器、網(wǎng)絡(luò)等）之間的數(shù)據(jù)傳輸抽象表述為“流”。源輸入流程序輸出流程序目標(biāo)【案例1】-必備知識(shí)什么是文件？【案例1】-必備知識(shí)【案例1】-必備知識(shí)文件所謂“文件”一般指存儲(chǔ)在外部介質(zhì)上數(shù)據(jù)的集合。操作系統(tǒng)是以文件為單位對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的，也就是說，如果想找存放在外部介質(zhì)上的數(shù)據(jù)，必須先按文件名找到指定的文件，然后從文件中讀取數(shù)據(jù)。一個(gè)文件要有唯一的文件標(biāo)識(shí)，以便用戶識(shí)別和引用。文件標(biāo)識(shí)包括3部分，分別為文件路徑、文件名主干和文件后綴。

文件【案例1】-必備知識(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)的組織形式，數(shù)據(jù)文件可分為文本文件和二進(jìn)制文件。文件【案例1】-必備知識(shí)1、二進(jìn)制文件數(shù)據(jù)在內(nèi)存中是以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)的，如果不加轉(zhuǎn)換地輸出到外存，就是二進(jìn)制文件。

2、文本文件文本文件又稱為ASCII文件，每一個(gè)字節(jié)放一個(gè)字符的ASCII碼。

文件的緩沖區(qū)ANSIC標(biāo)準(zhǔn)采用“緩沖文件系統(tǒng)”處理文件。緩沖文件系統(tǒng)的特點(diǎn)是在內(nèi)存開辟一個(gè)“緩沖區(qū)”，為程序的每一個(gè)文件使用。當(dāng)程序執(zhí)行讀文件操作時(shí)，先將一批文件內(nèi)容讀到緩沖區(qū)中，然后再將內(nèi)容從緩沖區(qū)逐個(gè)讀到程序中。當(dāng)程序執(zhí)行寫文件操作時(shí)，先將數(shù)據(jù)寫入到緩沖區(qū)中，待緩沖區(qū)裝滿后再將數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)一起寫入到磁盤文件中?！景咐?】-必備知識(shí)文件指針在C語言中，對(duì)文件的所有操作都必須依靠文件指針來完成。文件指針的定義格式如下所示：

FILE*變量名;例FILE*fp;【案例1】-必備知識(shí)一個(gè)文件指針變量只能指向一個(gè)文件。文件的打開與關(guān)閉操作文件之前首先要打開文件，不打開文件就不能對(duì)其進(jìn)行讀寫。C語言提供了fopen()函數(shù)，該函數(shù)用于打開文件，其返回值類型為文件指針。fopen()函數(shù)的函數(shù)聲明如下： FILE*fopen(char*filename,char*mode);【案例1】-必備知識(shí)打開文件并對(duì)文件操作結(jié)束后要關(guān)閉文件。關(guān)閉是釋放緩沖區(qū)和其他資源的過程，不關(guān)閉文件就會(huì)慢慢耗光系統(tǒng)資源。C語言提供了一個(gè)fclose()函數(shù)，該函數(shù)用于關(guān)閉文件，其返回值類型為int類型。fclose()函數(shù)的函數(shù)聲明如下： intfclose(FILE*fp);【案例1】-必備知識(shí)文件的打開與關(guān)閉用fopen()函數(shù)打開文件，需要確定文件的打開模式。文件常用的打開模式如下表所示?！景咐?】-必備知識(shí)文件的打開與關(guān)閉打開模式名稱描述r/rb只讀模式以只讀的形式打開一個(gè)文本文件/二進(jìn)制文件，如果文件不存在或無法找到，fopen()函數(shù)調(diào)用失敗，返回NULLw/wb只寫模式以只寫的形式創(chuàng)建一個(gè)文本文件/二進(jìn)制文件，如果文件已存在，重寫文件a/ab追加模式以只寫的形式打開一個(gè)文本文件/二進(jìn)制文件，只允許在該文件末尾追加數(shù)據(jù)，如果文件不存在，則創(chuàng)建新文件r+/rb+讀取/更新模式以讀/寫的形式打開一個(gè)文本文件/二進(jìn)制文件，如果文件不存在，fopen()函數(shù)調(diào)用失敗，返回NULL

w+/wb+寫入/更新模式以讀/寫的形式創(chuàng)建一個(gè)文本文件/二進(jìn)制文件，如果文件已存在，則重寫文件a+ab+追加/更新模式打開一個(gè)文本/二進(jìn)制文件，允許進(jìn)行讀取操作，但只允許在文件末尾添加數(shù)據(jù)，若文件不存在，則創(chuàng)建新文件（1）、寫文本文件fputc()函數(shù)用于向文件中寫入一個(gè)字符，其語法格式如下：寫文件 intfputc(charch,FILE*fp);【案例1】-必備知識(shí)ch表示寫入的內(nèi)容，fp表示一個(gè)文件指針，int表示函數(shù)返回值的類型為整數(shù)類型。寫文件（1）、寫文本文件fputs()函數(shù)將字符串寫入文件，其函數(shù)聲明如下： intfputs(constchar*str,FILE*file);【案例1】-必備知識(shí)參數(shù)str表示指向待寫入的字符串的字符指針；參數(shù)file表示文件指針，該指針指向需要寫入字符串的文件；返回值類型int類型表示函數(shù)返回值的類型為整型。寫文件（2）、寫二進(jìn)制文件fwrite()函數(shù)用于以二進(jìn)制的形式將數(shù)據(jù)寫入文件，其函數(shù)聲明如下： unsignedintfwrite(constvoid*str,unsignedintsize,

unsignedintcount,FILE*file);【案例1】-必備知識(shí)參數(shù)str為指向待寫入數(shù)據(jù)的指針；size為待寫入數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)；count為待寫入size個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)；file為文件指針，該指針指向需要寫入字符的文件；返回值類型unsignedint型表示函數(shù)返回值的類型為無符號(hào)整型。寫文件（2）、寫二進(jìn)制文件fprintf()函數(shù)用于格式化輸出數(shù)據(jù)到文件，其函數(shù)聲明如下：

intfprintf(FILE*file,constchar*format,...);【案例1】-必備知識(shí)參數(shù)file表示文件指針，該指針指向需要寫入字符串的文件；參數(shù)format表示以什么樣的字符串格式輸出到文件中；返回值類型int型表示函數(shù)返回值的類型為整型?！景咐?】-案例實(shí)現(xiàn)案例代碼（詳見教材代碼實(shí)現(xiàn)）案例設(shè)計(jì)123打開一個(gè)文本文件；45調(diào)用fputs()函數(shù)、fputc()函數(shù)和fwrite()函數(shù)寫入數(shù)據(jù)；調(diào)用fclose()函數(shù)關(guān)閉文件；打開一個(gè)二進(jìn)制文件；調(diào)用fputs()函數(shù)、fputc()函數(shù)和fprintf()函數(shù)向其中寫入數(shù)據(jù)；6調(diào)用fclose()函數(shù)關(guān)閉文件；【案例2】-案例描述

信息的存儲(chǔ)是為了方便對(duì)信息的重復(fù)使用。一般對(duì)信息的操作包含增加、刪除、修改和查詢這四項(xiàng)，這四項(xiàng)操作都基于已存在的文件。本案例的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)學(xué)生信息的讀取，要求從案例1生成的文件中，讀取學(xué)生信息，輸出到屏幕上。【案例2】-案例分析

本案例的實(shí)現(xiàn)基于案例1中已存在的文件，通過案例1的學(xué)習(xí)可知，在對(duì)文件進(jìn)行操作之前需要先打開文件，之后才能逐一讀取文件中的內(nèi)容。案例1中生成了兩個(gè)文件，一個(gè)為文本文件，一個(gè)為二進(jìn)制文件，因?yàn)槠浯娣判问讲煌栽诖蜷_時(shí)需要使用不同的打開模式?！景咐?】-必備知識(shí)1讀文件文件位置指針2（1）、讀文本文件fgetc()函數(shù)用于讀取文件的字符，其語法格式如下：讀文件 charfgetc(FILE*fp);【案例2】-必備知識(shí)參數(shù)fp表示一個(gè)文件指針變量，char表示函數(shù)返回值的類型為字符類型。讀文件（1）、讀文本文件fgets()函數(shù)用于從文件中讀取一行字符串，或讀取指定長(zhǎng)度的字符串，其函數(shù)聲明如下： char*fgets(char*buf,intmaxCount,FILE*file);【案例2】-必備知識(shí)參數(shù)buf指向用來存儲(chǔ)文件數(shù)據(jù)的數(shù)組的地址；參數(shù)maxCount指明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的大?。粎?shù)file是將要讀取的文件的文件指針。返回值類型char*型表示函數(shù)返回值的類型是字符型指針。讀文件（2）、讀二進(jìn)制文件fread()函數(shù)用于在程序中以二進(jìn)制的形式來讀取文件，其函數(shù)聲明如下：

unsignedintfread(void*dstBuf,unsignedintelementSize,

unsignedintcount,FILE*file);【案例2】-必備知識(shí)參數(shù)dstBuf表示指向要接收數(shù)據(jù)的內(nèi)存空間的指針；參數(shù)elementSize表示接收的數(shù)據(jù)項(xiàng)的字節(jié)數(shù)；參數(shù)count表示每次函數(shù)運(yùn)行時(shí)要讀取的數(shù)據(jù)項(xiàng)的個(gè)數(shù)，每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)是elementSize個(gè)字節(jié)；參數(shù)file表示文件指針，該指針指向需要寫入字符的文件；返回值類型unsignedint型表示函數(shù)返回值的類型為無符號(hào)整型。（2）、讀二進(jìn)制文件fscanf()函數(shù)用于從文件中格式化讀取數(shù)據(jù)，其函數(shù)聲明如下：

intfscanf(FILE*file,constchar*format,...);讀文件【案例2】-必備知識(shí)參數(shù)file表示文件指針，該指針指向需要讀取字符串的文件；參數(shù)format表示文件中的字符串以什么樣的格式輸入到程序中；返回值類型int型表示函數(shù)返回值的類型為整型。1、rewind()函數(shù)rewind()函數(shù)的作用是將文件位置指針指向文件開頭，該函數(shù)的定義的語法格式如下所示：文件位置指針

voidrewind(FILE*fp);【案例2】-必備知識(shí)2、fseek()函數(shù)fseek()函數(shù)的作用是將文件位置指針指向指定位置，該函數(shù)定義的語法格式如下所示：文件位置指針

intfseek(FILE*fp,longoffset,intorigin);【案例2】-必備知識(shí)參數(shù)origin的值有三個(gè)，具體如下：●SEEK_SET：對(duì)應(yīng)的數(shù)字值為0，表示從文件開頭進(jìn)行偏移；●SEEK_CUR：對(duì)應(yīng)的數(shù)字值為1，相對(duì)于當(dāng)前位置進(jìn)行偏移；●SEEK_END：對(duì)應(yīng)的數(shù)字值為2，相對(duì)于文件末尾進(jìn)行偏移。3、ftell()函數(shù)ftell()函數(shù)的作用是獲取文件位置指針的當(dāng)前位置，該函數(shù)定義的語法格式如下所示：文件位置指針

longftell(FILE*fp);【案例2】-必備知識(shí)ftell()函數(shù)調(diào)用成功后，返回文件位置指針的當(dāng)前位置，但如果當(dāng)文件不存在或發(fā)生其他錯(cuò)誤時(shí)，則函數(shù)的返回值為-1L?！景咐?】-案例實(shí)現(xiàn)案例代碼（詳見教材代碼實(shí)現(xiàn)）案例設(shè)計(jì)

讀取文件之前應(yīng)保證文件已經(jīng)存在，本案例設(shè)計(jì)讀取案例1中生成的文件。文件讀取時(shí)同樣需要打開和關(guān)閉，本案例中將使用不同的打開模式打開文本文件和二進(jìn)制文件，之后分別使用fgetc()和fscanf()函數(shù)獲取文本文件中的內(nèi)容，使用fread()函數(shù)讀取二進(jìn)制文件中的內(nèi)容?！景咐?】-案例描述

編程實(shí)現(xiàn)學(xué)生成績(jī)的存儲(chǔ)和刪除，具體要求如下：

（1）根據(jù)輸入的路徑和文件名創(chuàng)建或打開文件，通過輸入設(shè)備輸入多條學(xué)生信息，將輸入的學(xué)生信息保存到磁盤文件中；

（2）根據(jù)用戶輸入的學(xué)生姓名，刪除成績(jī)表中對(duì)應(yīng)的記錄?！景咐?】-案例分析

存儲(chǔ)一條信息的方法在案例1中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，本案例中需要實(shí)現(xiàn)的是存儲(chǔ)多條信息到文件中，與案例1的不同在于在打開和關(guān)閉文件之間將會(huì)進(jìn)行多次寫操作。

刪除信息的基本方法是：將文件中的數(shù)據(jù)讀到輔助變量中，檢測(cè)輔助變量中是否包含要?jiǎng)h除的信息，如果有，則刪除此條信息，然后以重寫的方式打開文件，使用輔助變量中的數(shù)據(jù)覆蓋原文件中的數(shù)據(jù)。

經(jīng)過以上分析可知，刪除學(xué)生信息的主要步驟依然是文件信息的讀寫。文件信息的讀寫方式在案例1和案例2中已經(jīng)學(xué)習(xí)，本案例不再贅述?！景咐?】-案例實(shí)現(xiàn)案例設(shè)計(jì)信息的寫入和存儲(chǔ)123構(gòu)造學(xué)生結(jié)構(gòu)體，結(jié)構(gòu)體中包含學(xué)生姓名和成績(jī)；使用追加方式打開一個(gè)二進(jìn)制文件，將結(jié)構(gòu)體數(shù)組中的數(shù)據(jù)逐條寫入文件中；定義一個(gè)學(xué)生結(jié)構(gòu)體變量數(shù)組，保存寫入的每一條學(xué)生信息；【案例3】-案例實(shí)現(xiàn)案例設(shè)計(jì)信息的寫入和存儲(chǔ)123由用戶輸入一個(gè)學(xué)生姓名；45以重寫的方式打開文件，將數(shù)組中的信息寫入文件，之后關(guān)閉文件。檢測(cè)數(shù)組中是否包含要?jiǎng)h除的信息，作相應(yīng)處理；查找學(xué)生信息；打開文件，將文件中信息存儲(chǔ)到結(jié)構(gòu)體數(shù)組中，關(guān)閉文件；案例代碼（詳見教材代碼實(shí)現(xiàn)）【案例4】-案例描述

近些年來，因?yàn)樾畔⑿孤对斐韶?cái)產(chǎn)損失的事件時(shí)有發(fā)生。隨著科技的發(fā)展，信息的傳播與獲取越來越方便，為了防止因信息泄露造成的各種危機(jī)，信息加密技術(shù)應(yīng)得到充分的重視。本案例要求設(shè)計(jì)程序，對(duì)已經(jīng)存在的文件進(jìn)行加密和解密。【案例4】-案例分析

文件加密的目的是保證信息的安全，加密的原理是根據(jù)某種原則，對(duì)源文件中的信息進(jìn)行修改，使加密后的文件在與源文件仍保持聯(lián)系的情況下，不會(huì)直接反映出源文件中存儲(chǔ)的信息，并且加密后的文件能根據(jù)某種原則，還原出源文件的內(nèi)容?！景咐?】-案例實(shí)現(xiàn)案例設(shè)計(jì)

根據(jù)案例分析，本案例中的文件可分為三個(gè)：源文件，加密文件和解密后的文件。

使用異或的方式對(duì)源文件進(jìn)行加密。為了保證源文件的完整，這里將加密后的信息存放到新的文件中，所以將運(yùn)算的結(jié)果存儲(chǔ)到加密文件。

若要根據(jù)加密文件獲取源文件中存儲(chǔ)的信息，需要逐個(gè)讀取加密文件中的字符，使其與密碼再次異或，獲取解密后的信息。案例代碼（詳見教材代碼實(shí)現(xiàn)）【案例5】-案例描述

隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的普及，計(jì)算機(jī)軟件在諸多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。如今，管理系統(tǒng)不再是大公司的專利，許多小型的管理系統(tǒng)，如餐廳的餐飲管理系統(tǒng)、超市的收銀系統(tǒng)、學(xué)校的學(xué)生選課系統(tǒng)等都已逐步普及到了我們的生活中。

本案例要求實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于單鏈表的圖書管理系統(tǒng)，