c语言程序设计现代方法(1)

第22章文件文件基本概念文件打开与关闭文件读写1C文件概述文件：存储在外部介质上数据的集合，是操作系统数据管理的单位。使用数据文件的目的：1、数据文件的改动不引起程序的改动——程序与数据分离；2、不同程序可以访问同一数据文件中的数据——数据共享；3、能长期保存程序运行的中间数据或结果数据。文件分类按文件的逻辑结构：记录文件：由具有一定结构的记录组成（定长和不定长）流式文件：由一个个字符（字节）数据顺序组成按存储介质：普通文件：存储介质文件（磁盘、磁带等）设备文件：非存储介质（键盘、显示器、打印机等）按数据的组织形式：文本文件：ASCII文件，每个字节存放一个字符的ASCII码二进制文件：数据按其在内存中的存储形式原样存放•EOF——文件的结束符：•C语言中规定的标准文件有三个：标准输入文件（键盘），文件指针为stdin;标准输出文件（显示屏幕），文件指针为stdout;标准出错输出文件，文件指针为stderr。C语言中的文件为流式文件——一个字节流或二进制流。文件的读写是按顺序进行的，以字符（字节）为单位。这些文件在操作前或后，系统会自动将其打开或关闭，编程时不需管。如：int型数100000010011100010000内存存储形式0010011100010000二进制形式0011000100110000001100000011000000110000ASCII形式文本文件特点:存储量大、速度慢、便于对字符操作二进制文件特点:存储量小、速度快、便于存放中间结果，可节省外存空间和转换时间但不能直接输出字符文件处理方法缓冲文件系统：高级文件系统，系统自动为正在使用的文件开辟内存缓冲区非缓冲文件系统：低级文件系统，由用户在程序中为每个文件设定缓冲区磁盘文件输出文件缓冲区输入文件缓冲区程序数据区a缓冲文件系统：缓冲区指令区程序用户数据区磁盘非缓冲文件系统：2文件类型指针文件结构FILE缓冲文件系统为每个正使用的文件在内存开辟文件信息区文件信息用系统定义的名为FILE的结构描述FILE定义在stdio.h中typedefstruct{int_fd;/*文件号*/int_cleft;/*缓冲区中剩下的字符数*/int_mode;/*文件操作方式*/char*_next;/*文件当前读写位置*/char*_buff;/*文件缓冲区位置*/……}FILE;文件类型指针指针变量说明：FILE*fp;用法：文件打开时，系统自动建立文件结构，并把指向它的指针返回来，程序通过这个指针获得文件信息，访问文件文件关闭后，它的文件结构被释放文件名文件使用方式文件类型指针C程序操作系统磁盘3文件的打开与关闭一般文件：操作前需打开，操作后需关闭。打开和关闭均是通过库函数进行的。打开文件就是要在内存中建立缓冲区，如打开成功，打开函数返回一个内存地址值，由一个文件指针接收。以后的操作使用这个指针。若内存不可建立缓冲区，则打开失败，打开函数返回NULL。关闭文件很重要，是要将文件送回磁盘，并从内存中清除。及时释放内存空间，并可保证文件安全。文件使用方式：打开文件--文件读/写--关闭文件打开文件fopen函数原型：FILE*fopen(char*name,char*mode);功能：按指定方式打开文件返值：正常打开，为指向文件结构的指针；打开失败，为NULL要打开的文件名使用文件方式例FILE*fp;fp=fopen(“c:\\py\\test.dat”,”r”);例FILE*fp;char*filename=“c:\\py\\test.dat”fp=fopen(filename,”r”);“r+/rb+”(读写)“a/ab”(追加)“w/wb”(只写)“r/rb”(只读)“w+/wb+”(读写)“a+/ab+”(读写)为输入打开一个文本/二进制文件为输出打开或建立一个文本/二进制文件为读/写打开一个文本/二进制文件为读/写建立一个文本/二进制文件为读/写打开或建立一个文本/二进制文件向文本/二进制文件尾追加数据文件使用方式含义文件关闭fclose函数原型：intfclose(FILE*fp);功能：关闭fp指向的文件，使文件指针变量与文件“脱钩”，释放文件结构占用的内存空间返值：正常关闭为0;出错时,非0文件打开时返回的文件指针磁盘文件输出文件缓冲区输入文件缓冲区程序数据区a缓冲文件系统：fclose不关闭文件可能会丢失数据4文件的读写字符I/O：fputc与fgetcfputc函数原型：intfputc(charc,FILE*fp);功能：把一字节代码c写入fp指向的文件中返值：正常，返回c；出错，返回非0fgetc函数原型：intfgetc(FILE*fp);功能：从fp指向的文件中读取一字节代码返值：正常，返回读到的字符；读到文件尾或出错，为EOF例：从键盘输入字符，逐个存到磁盘文件中，直到输入‘#“为止。#includestdio.hmain(){FILE*fp;charch,*filename=“out.txt”;if((fp=fopen(filename,w))==NULL){printf(cannotopenfile\n);exit(0);}printf(Pleaseinputstring:);ch=getchar();while(ch!='#'){fputc(ch,fp);putchar(ch);ch=getchar();}fclose(fp);}例：读文本文件内容，并显示。#includestdio.hmain(){FILE*fp;charch,*filename=“out.txt”;if((fp=fopen(filename,”r))==NULL){printf(cannotopenfile\n);exit(0);}while((ch=fgetc(fp))!=EOF)putchar(ch);fclose(fp);}判断文本文件是否结束例：使用文件处理函数，以及命令行参数，实现拷贝任何类型的文件。#includestdio.hmain(intargc,char*argv[]){FILE*in,*out;charch;if(argc!=3){printf(”Usage:sourcefilenameandtargetfilename”);exit(1);}if((in=fopen(argv[1],”rb”))==NULL){printf(”Cannotopensourcefile\n”);exit(1);}if((out=fopen(argv[2],”wb”))==NULL){printf(”Cannotopentargetfile\n”);exit(1);}while(!feof(in))/*Thiscodeactuallycopiesthefile*/{ch=fgetc(in);fputc(ch,out);}fclose(in);fclose(out);}运行:c:testctempnewfile回车字符串I/O:fgets与fputs函数原型：char*fgets(char*s,intn,FILE*fp);intfputs(char*s,FILE*fp);功能：从fp指向的文件读/写一个字符串返值：fgets正常时返回读取字符串的首地址；出错或文件尾，返回NULLfputs正常时返回0；出错返回非0feof函数原型：intfeof(FILE*fp);功能：判断文件是否结束返值：文件结束，返回真（非0）；文件未结束，返回0数据块I/O：fread与fwrite函数原型：size_tfread(void*buffer,size_tsize,size_tcount,FILE*fp);size_tfwrite(void*buffer,size_tsize,size_tcount,FILE*fp);功能：读/写数据块。成功，返回读/写的块数；出错或文件尾，返回0说明：typedefunsignedsize_t;buffer:指向要输入/输出数据块的首地址的指针size:每个要读/写的数据块的大小（字节数）count:要读/写的数据块的个数fp:要读/写的文件指针fread与fwrite一般用于二进制文件的输入/输出例：从键盘输入4个学生数据，先转存到磁盘文件再读出显示#includestdio.h#defineSIZE4structstudent_type{charname[10];intnum;intage;charaddr[15];}stud[SIZE];main(){inti;for(i=0;iSIZE;i++)scanf(%s%d%d%s,stud[i].name,&stud[i].num,&stud[i].age,stud[i].addr);save();display();}voidsave(){FILE*fp;inti;if((fp=fopen(d:\\py\\stu_dat,wb))==NULL){printf(cannotopenfile\n);return;}for(i=0;iSIZE;i++)if(fwrite(&stud[i],sizeof(structstudent_type),1,fp)!=1)printf(filewriteerror\n);fclose(fp);}voiddisplay(){FILE*fp;inti;if((fp=fopen(d:\\py\\stu_dat,rb))==NULL){printf(cannotopenfile\n);return;}for(i=0;iSIZE;i++){fread(&stud[i],sizeof(structstudent_type),1,fp);printf(%-10s%4d%4d%-15s\n,stud[i].name,stud[i].num,stud[i].age,stud[i].addr);}fclose(fp);}格式化I/O：fprintf与fscanf函数原型：intfprintf(FILE*fp,constchar*format[,argument,…]);intfscanf(FILE*fp,constchar*format[,address,…]);功能：按格式对文件进行I/O操作返值：成功，返回I/O的个数；出错或文件尾，返回EOF。例：fprintf(fp,“%d,%6.2f”,i,t);/*将i和t按%d,%6.2f格式输出到fp文件*/fscanf(fp,“%d,%f”,&i,&t);/*若文件中有3,4.5,则将3送入i,4.5送入t*/例：从键盘按格式输入数据存到磁盘文件中，从磁盘文件按格式输入数据并显示。#includestdio.hmain(){chars[80],c[80];inta,b;FILE*fp;if((fp=fopen(test,w))==NULL){puts(can'topenfile);exit;}fscanf(stdin,%s%d,s,&a);/*readfromkeyboard*/fprintf(fp,%s%d,s,a);/*writetofile*/fclose(fp);if((fp=fopen(test,r))==NULL){puts(can'topenfile);exit;}fscanf(fp,%s%d,c,&b);/*readfromfile*/fprintf(stdout,%s%d,c,b);/*printtoscreen*/fclose(fp);}9.5其他文件操作函数文件位置指针-----指向当前读写位置的指针读写方式顺序读写：位置指针按字节位置顺序移动随机读写：位置指针按需要移动到任意位置rewind函数函数原型：voidrewind(FILE*fp);功能：重置文件位置指针到文件开头返值