C語言程序設(shè)計 教案 第9章 文件

C語言程序設(shè)計教案第9章文件授課內(nèi)容第9章文件任課教師授課形式理實(shí)一體任課班級教學(xué)方法本節(jié)采用以教師為主導(dǎo)，在教學(xué)過程中同時采用提問法、討論法和互動式教學(xué)方法。教學(xué)重點(diǎn)（1）理解文件的概念。（2）理解文件指針的概念。（3）掌握文件的打開與關(guān)閉。（4）掌握文件的讀寫。教學(xué)難點(diǎn)文件操作的應(yīng)用。教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)熟練掌握結(jié)構(gòu)體的定義和應(yīng)用。技能目標(biāo)學(xué)會文件的讀取及將程序運(yùn)行結(jié)果保存在文件中的能力。素質(zhì)目標(biāo)（1）通過文件的讀寫、文件管理的學(xué)習(xí)，同學(xué)們學(xué)會保存資料、資料共享等日常工作。（2）大數(shù)據(jù)時代，同學(xué)們應(yīng)該增強(qiáng)信息保護(hù)的意識，防止個人隱私數(shù)據(jù)泄露。思政目標(biāo)教學(xué)步驟及內(nèi)容教學(xué)步驟及內(nèi)容教學(xué)步驟及內(nèi)容教學(xué)步驟及內(nèi)容教學(xué)步驟及內(nèi)容教學(xué)步驟及內(nèi)容教學(xué)步驟及內(nèi)容：教學(xué)過程：復(fù)習(xí)舊課導(dǎo)出新課講授新課9.1文件的概念和基本操作9.1.1文件概述“文件”是指一組相關(guān)數(shù)據(jù)的有序集合。這個數(shù)據(jù)集有一個名稱，稱為文件名。實(shí)際上在前面的各章中已經(jīng)多次使用了文件。例如，源程序文件、目標(biāo)文件、可執(zhí)行文件和庫文件等。文件通常是駐留在外部介質(zhì)（如磁盤）上的，在需要使用時才調(diào)入內(nèi)存中來。1.文件的分類文件有很多種，大家熟知的有文本文件、圖形圖像文件、聲音文件、視頻文件等，它們可以有很多的分類方法。（1）從用戶角度分類。普通文件：駐留在磁盤或其他外部介質(zhì)上的一個有序數(shù)據(jù)集?？梢允窃次募?、目標(biāo)文件、可執(zhí)行程序，也可以是一組待輸出處理的原始數(shù)據(jù)，或者是一組輸出的結(jié)果。設(shè)備文件：與主機(jī)相連的各種外部設(shè)備，如顯示器、打印機(jī)、鍵盤等。在操作系統(tǒng)中，把外部設(shè)備也看作是一個文件來進(jìn)行管理，把它們的輸入、輸出等同于對磁盤文件的讀和寫。（2）從文件編碼方式分類。ASCII文件：也稱為文本文件，這種文件在磁盤中存放時每個字符對應(yīng)1字節(jié)，用于存放對應(yīng)的ASCII碼。二進(jìn)制文件：按二進(jìn)制的編碼方式來存放文件。（3）從文件的處理方式分類。緩沖文件系統(tǒng)：也稱為標(biāo)準(zhǔn)文件系統(tǒng)或高層文件系統(tǒng)，是目前常用的文件系統(tǒng)，也是ANSIC建議使用的文件系統(tǒng)。它與具體的機(jī)器無關(guān)，通用性好，功能強(qiáng)，使用方便。非緩沖文件系統(tǒng)：也稱為底層文件系統(tǒng)，與機(jī)器有關(guān)，使用較為困難，但它節(jié)省內(nèi)存，執(zhí)行效率較高。2.文件類型指針文件指針是指用一個指針變量指向一個文件。通過文件指針可對它所指的文件進(jìn)行各種操作。定義說明文件指針的一般格式如下：FILE*指針變量標(biāo)識符;其中，F(xiàn)ILE應(yīng)為大寫，它實(shí)際上是由系統(tǒng)定義的一個結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中包含文件名、文件狀態(tài)和文件當(dāng)前位置等信息。例如，F(xiàn)ILE*fp;，表示fp是指向FILE結(jié)構(gòu)的指針變量，通過fp即可找存放某個文件信息的結(jié)構(gòu)變量，然后按結(jié)構(gòu)變量提供的信息找到該文件，實(shí)施對文件的操作。習(xí)慣上也籠統(tǒng)地把fp稱為指向一個文件的指針。9.1.2文件的打開與關(guān)閉1.文件打開fopen()函數(shù)文件在進(jìn)行讀寫操作之前要先打開，使用完畢后要關(guān)閉。所謂打開文件，實(shí)際上是建立文件的各種有關(guān)信息，并使文件指針指向該文件，以便進(jìn)行其他操作。關(guān)閉文件則是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。fopen()函數(shù)用來打開一個文件，一般格式如下：文件指針名=fopen(文件名,使用文件方式);其中，“文件指針名”必須是被說明為FILE類型的指針變量，“文件名”是被打開文件的文件名，其類型為字符串常量或字符串?dāng)?shù)組；“使用文件方式”是指文件的類型和操作要求。2.文件關(guān)閉fclose()函數(shù)文件使用完畢后應(yīng)將它關(guān)閉，以保證本次文件操作的有效。“關(guān)閉”就是使文件指針變量不指向該文件，也就是文件指針變量與文件“脫鉤”。此后不能再通過該指針對原來關(guān)聯(lián)的文件進(jìn)行操作。用fclose()函數(shù)關(guān)閉文件，一般格式如下：fclose(文件指針名);例如，fclose(fp)；，正常完成關(guān)閉文件操作時，fclose()函數(shù)返回值為0，若返回值非零，則表示有錯誤發(fā)生?？捎胒error()函數(shù)來測試。9.1.3文件的讀寫文件打開之后，可以對文件進(jìn)行讀和寫。1.寫字符fputc()函數(shù)fputc()函數(shù)的功能是把一個字符寫入指定的文件中，即字符表達(dá)式的字符輸出到文件指針?biāo)赶虻奈募?。一般格式如下：fputc(字符表達(dá)式，文件指針);其中，字符表達(dá)式即待寫入的字符量，可以是字符常量或變量。例如，fputc('a',fp);，表示把字符a寫入fp所指向的文件中。2.讀字符fgetc()函數(shù)fgetc()函數(shù)的功能是從指定的文件中讀一個字符，該字符的ASCII碼值作為函數(shù)的返回值。若讀取字符時文件已經(jīng)結(jié)束或出錯，fgetc()函數(shù)返回文件結(jié)束標(biāo)記EOF，此時EOF的值為-1。一般格式如下：字符變量=fgetc(文件指針);例如，ch=fgetc(fp);，表示從打開的文件fp中讀取一個字符并送入ch中。6.格式化讀寫fscanf()函數(shù)和fprintf()函數(shù)fscanf()函數(shù)和fprintf()函數(shù)與前面使用的scanf()函數(shù)和printf()函數(shù)的功能相似，都是格式化讀寫函數(shù)。兩者區(qū)別在于fscanf()函數(shù)和fprintf()函數(shù)的讀寫對象不是鍵盤和顯示器，而是磁盤文件。一般格式如下：fscanf(文件指針,格式字符串,輸入列表);fprintf(文件指針,格式字符串,輸出列表);例如，fscanf(fp,"%d%s",&i,s);fprintf((fp,"%d%c",j,ch);9.1.4文件定位所謂文件位置指針，是系統(tǒng)設(shè)置的用來指向文件當(dāng)前讀寫位置的指針，不需用戶定義，但會隨著文件的讀寫操作而移動，因此，在對文件進(jìn)行操作前，需先清楚當(dāng)前文件位置指針的位置，在不同位置進(jìn)行操作時，也需將文件位置指針定位在相應(yīng)位置。在C語言中，可以使用文件定位函數(shù)將文件位置指針定位在所要讀寫的任意位置，這些函數(shù)皆包含在頭文件“stdio.h”中。1.rewind()函數(shù)rewind()函數(shù)的功能是將文件位置指針移至文件起始處。一般格式如下：rewind(fp);其中，fp為由fopen()函數(shù)打開的文件指針。2.fseek()函數(shù)fseek()函數(shù)用于將文件位置指針移到指定位置。一般格式如下：fseek(fp,位移量,起始點(diǎn));其中，fp是文件指針，指向被移動的文件；位移量是移動的字節(jié)數(shù)，要求位移量是long型數(shù)據(jù)，位移量可正可負(fù)。位移量為正數(shù)時，位置指針向文件尾方向移動，位移量為負(fù)數(shù)時，位置指針向文件頭方向移動。起始點(diǎn)是位移量的參考點(diǎn)，有三種取值：0代表文件開始位置，1代表當(dāng)前位置，2代表文件尾位置。例如，fseek(fp,50L,0);，表示以文件開頭為基準(zhǔn)，文件位置指針向文件尾方向移動50字節(jié)。3.ftell()函數(shù)ftell()函數(shù)用于尋找位置指針的當(dāng)前位置。一般格式如下：longn;n=ftell(fp);返回值為文件位置指針當(dāng)前位置相對于文件開始的偏移字節(jié)數(shù)，若函數(shù)調(diào)用出錯，則返回-1。4.feof()函數(shù)feof()函數(shù)用于判斷文件位置指針是否在文件結(jié)束位置。一般格式如下：feof(fp);當(dāng)文件位置指針在文件末尾時，返回值為1，否則返回值為0。5.ferror()函數(shù)大多數(shù)輸入/輸出函數(shù)不具有明確的出錯信息返回，在調(diào)用各種輸入/輸出函數(shù)時，若出現(xiàn)了錯誤，除了函數(shù)返回值有所反映外，還可用ferror()函數(shù)檢查。一般格式如下：ferror(fp)；其中，fp為指向當(dāng)前文件的指針。在使用各種輸入/輸出函數(shù)進(jìn)行讀寫時是否出錯，若出錯，返回值為1，否則返回0。6.clearerr()函數(shù)clearerr()函數(shù)使文件錯誤標(biāo)志和文件結(jié)束標(biāo)志置為0。假設(shè)在調(diào)用一個輸入/輸出函數(shù)時出現(xiàn)錯誤，ferror()函數(shù)值為一個非零值。在調(diào)用clearerr(fp)后，ferror(fp)的值變?yōu)?。只要出現(xiàn)錯誤標(biāo)志，就一直保留，直到對同一文件調(diào)用clearerr()函數(shù)或rewind()函數(shù)，或任何其他一個輸入/輸出函數(shù)。一般格式如下：clearerr(文件指針);9.2常見錯誤分析9.2.1文件操作要素不全文件操作三要素為打開、打開判斷和關(guān)閉，初學(xué)者通常容易忘記判斷打開是否成功或關(guān)閉文件，而且由于這類錯誤在程序編譯及鏈接時并不報錯，很容易被忽略。因此，在編寫文件操作程序時可先把三要素寫好，然后再添加其他操作程序段。9.2.2打開方式有誤要注意打開方式的差別，只寫方式為只可寫不可讀，只讀方式為只可讀不可寫。另外，寫方式會新建文件，若想保留原文件內(nèi)容，則應(yīng)選擇追加方式，否則原內(nèi)容會丟失。9.2.3文件位置指針混亂編程時應(yīng)了解當(dāng)前文件位置指針的位置，如需要從文件開始進(jìn)行操作，應(yīng)保證此時位置指針在文件的開始處，或用rewind()函數(shù)將指針強(qiáng)制定位。如果不了解當(dāng)前文件位置指針的位置，可用ftell()函數(shù)查找，然后再進(jìn)行合適的定位。9.3文件綜合應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)9.3.1實(shí)戰(zhàn)背景《中國詩詞大會》（ChinesePoetryConference）是央視首檔全民參與的詩詞節(jié)目，節(jié)目以“賞中華詩詞、尋文化基因、品生活之美”為基本宗旨，力求通過對詩詞知識的比拼及賞析，帶動全民重溫那些曾經(jīng)學(xué)過的古詩詞，分享詩詞之美，感受詩詞之趣，從古人的智慧和情懷中汲取營養(yǎng)，涵養(yǎng)心靈。截至2022年5月3日，《中國詩詞大會》已經(jīng)播出六季。節(jié)目中的選手來自各行各業(yè)，有用唱歌的方式教學(xué)生背詩的中學(xué)教師，也有用廣東話朗誦詩詞的圖書編輯，有喜歡玩游戲的日語專業(yè)的大學(xué)生，也有失去了雙臂的法律系大學(xué)生，有熱愛詩詞的警察，還有年輕的情侶一起來參賽的。《中國詩詞大會》帶動了全民學(xué)習(xí)、誦讀古詩詞的浪潮。9.3.2實(shí)戰(zhàn)目的（1）掌握用fopen()函數(shù)打開文件的操作。（2）掌握用fgetc()函數(shù)、fputc()函數(shù)、fgets()函數(shù)、fputs()函數(shù)、fscanf()函數(shù)和fprintf()函數(shù)等不同的方式，在屏幕上顯示文件的內(nèi)容。9.3.3實(shí)戰(zhàn)內(nèi)容《中國詩詞大會》是繼《中國漢字聽寫大會》《中國成語大會》《中國謎語大會》之后，由央視科教頻道推出的一檔文化類演播室益智競賽節(jié)目。（1）將上面的文字內(nèi)容，用文件名“中國詩詞大會.txt”存放在計算機(jī)的D盤上。（2）用fopen()函數(shù)打開“中國詩詞大會.txt”文件。（3）在屏幕顯示“中國詩詞大會.txt”內(nèi)容。9.3.4實(shí)戰(zhàn)過程#include<stdio.h>#include<stdlib.h>intmain(){ FILE*fp; charch,str1[100],str2[100]; if((fp=fopen("d:\\中國詩詞大會.txt","r"))==NULL) { printf("文件讀取失??！"); exit(0); /*退出程序*/ } ch=fgetc(fp); while(ch!=EOF) { putchar(ch); ch=fgetc(fp); } fclose(fp); printf("\n\n"); if((fp=fopen("d:\\中國詩詞大會.txt","rt"))==NULL) { printf("文件讀取失??！"); exit(0); /*退出程序*/ } while(!feof(fp)) { fgets(str1,100,fp); printf("%s",str1); } fclose(fp); printf("\n\n"); if((fp=fopen("d:\\中國詩詞大會.txt","rt"))==NULL) { printf("文件讀取失??！"); exit(0); /*退出程序*/ } while(!feof(fp)) { fscanf(fp,"%s",str2); printf("%s",str2); } fclose(fp); printf("\n\n"); return0;}9.3.5實(shí)戰(zhàn)意義通過實(shí)戰(zhàn)，學(xué)習(xí)文本文件輸入輸出的同時，了解、熟悉《中國詩詞大會》舉辦的目的和意義?！吨?/p>