《C语言程序设计基础与实训教程 第11章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《C语言程序设计基础与实训教程 第11章（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1页,第11章,文 件,第2页,主要内容,C文件概述 文件类型指针 文件的打开和关闭 文件的读写 文件的定位 出错的检测 文件输入输出小结,第3页,11.1 C文件概述,文件（file）是程序设计中一个重要的概念。所谓“文件”一般指存储在外部介质上数据的集合。一批数据是以文件的形式存放在外部介质（如磁盘）上的。操作系统是以文件为单位对数据进行管理的，也就是说，如果想找存在于外部介质上的数据，必须先按文件名找到所指定的文件，然后再从该文件中读取数据。要向外部介质上存储数据也必须先建立一个文件（以文件名标识），才能向它输出数据。,第4页,11.1 C文件概述,以前各章中所用到的输入和输出，都是以
2、终端键盘输入数据，运行结果输出到终端上。从操作系统的角度看，每一个与主机相连的输入输出设备都看作是一个文件。例如，终端键盘是输入文件，显示屏和打印机是输出文件。 在程序运行时，常常需要将一些数据（运行的最终结果或中间数据）输出到磁盘上存放起来，以后需要时再从磁盘中输入到计算机内存。这就是要用到磁盘文件。,第5页,11.1 C文件概述,C语言把文件看作是一个字符（字节）的序列，即由一个一个字符（字节）的数据顺序组成。根据数据的组织形式，可分为ASCII文件和二进制文件。ASCII文件又称文本（text）文件，它的每一个字节放一个ASCII代码，代表一个字符。二进制文件是把内存中的数据按其在内存中
3、的存储形式原样输出到磁盘上存放。如果有一个整数10000，在内存中占2个字节，如果按ASCII码形式输出，则占5个字节，而按二进制形式输出，在磁盘上只占2个字节，如图11-1所示。用ASCII码形式输出与字符一一对应，一个字节代表一个字符，因而便于对字符进行逐个处理，也便于输出字符。但一般占存储空间较多，而且要花费转换时间（二进制形式与ASCII码间的转换）。用二进制形式输出数值，可以节省外存空间和转换时间，但一个字节并不对应一个字符，不能直接输出字符形式。一般中间结果数据需要暂时保存在外存上以后又需要输入到内存的，常用二进制文件保存。,第6页,11.2 文件类型指针,缓冲文件系统中，关键的概
4、念是“文件指针”。每个被使用的文件都在内存中开辟一个区，用来存放文件的有关信息（如文件的名字、文件状态及文件当前位置等）。这些信息是保存在一个结构体变量中的。该结构体类型是由系统定义的，取名为FILE。Turbo C在stdio.h文件中有以下的文件类型声明。,第7页,11.2 文件类型指针,typedef struct short level; /*缓冲区“满”或“空”的程度*/ unsigned flags; /*文件状态标志*/ char fd; /*文件描述符*/ unsigned char hold; /*如无缓冲区不读取字符*/ short bsize; /*缓冲区的大小*/ un
5、signed char *buffer; /*数据缓冲区的位置*/ unsigned ar *curp; /*指针，当前的指向*/ unsigned istemp; /*临时文件，指示器*/ short token; /*用于有效性检查*/ FILE;,第8页,11.2 文件类型指针,有了结构体FILE类型之后，可以用它来定义若干个 FILE类型的变量，以便存放若干个文件的信息。例 如，可以定义以下FILE类型的数组。 FILE f5; 定义了一个结构体数组f，它有5个元素，可以用来 存放5个文件的信息。 可以定义文件型指针变量，如： FILE *fp;,第9页,11.2 文件类型指针,fp是
6、一个指向FILE类型结构体的指针变量。可以使fp指向某一个文件的结构体变量，从而通过该结构体变量中的文件信息能够访问该文件。也就是说，通过文件指针变量能够找到与它相关的文件。如果有n个文件，一般应设n个指针变量（指向FILE类型结构体的指针变量），使它们分别指向n个文件（确切地说指向存放该文件信息的结构体变量），以实现对文件的访问。,第10页,11.3 文件的打开和关闭,文件的打开（fopen函数） 文件的关闭（fclose函数）,第11页,11.3.1 文件的打开（fopen函数）,ANSI C规定了标准输入输出函数库，用fopen函数来实现文 件的打开。fopen函数的调用方式通常为： F
7、ILE *fp; fp=fopen(文件名,使用文件方式); 例如： fp=fopen(“a1“,“r“); 它表示要打开名字为a1的文件，使用文件方式为“读入”（r代表read，即读入），fopen函数带回指向a1文件的指针并赋给fp，这样fp就和文件a1相联系了，或者说，fp指向a1文件。可以看出，在打开一个文件时，将通知编译系统以下3个信息：需要打开的文件名，也就是准备访问的文件的名字；使用文件的方式（“读”还是“写”等）；让哪一个指针变量指向被打开的文件。,第12页,使用文件的方式,第13页,11.3.1 文件的打开（fopen函数）,说明： 用r方式打开的文件只能用于向计算机输入而不
8、能用作向该文件输出数据，而且该文件应该已经存在，不能用r方式打开一个并不存在的文件（即输入文件），否则出错。 用w方式打开的文件只能用于向该文件写数据（即输出文件），而不能用来向计算机输入。如果原来不存在该文件，则在打开时新建立一个以指定的名字命名的文件。如果原来已存在一个以该文件名命名的文件，则在打开时将该文件删去，然后重新建立一个新文件。,第14页,11.3.1 文件的打开（fopen函数）,如果希望向文件末尾添加新的数据（不希望删除原有数据），则应该用a方式打 开。但此时该文件必须已存在，否则将得到出错信息。打开时，位置指针移到文件的末尾。 用r+、w+、a+方式打开的文件既可以用来输入
9、数据，也可以用来输出数据。用r+方式时，该文件必须已经存在，以便能向计算机输入数据；用w+方式则新建立一个文件，先向此文件写入数据，然后可以读此文件中的数据；用a+方式打开的文件，原来的文件不被删除，位置指针移到文件末尾，可以添加，也可以读取。 如果不能实现“打开”的任务，fopen函数将会带回一个出错信息。出错的原因可能是用r方式打开一个并不存在的文件；磁盘出故障；磁盘已满无法建立新文件等。此时fopen函数将带回一个空指针NULL（NULL在stdio.h文件中已被定义为0）。 常用下面的方法打开一个文件： if(fp=fopen(“file1“,“r“)=NULL) printf(“ca
10、nnot open this filen“); exit(0); ,第15页,11.3.1 文件的打开（fopen函数）,即先检查打开的操作是否出错，如果有错就在终端上输出“cannot open this file”。exit函数的作用是关闭所有文件，终止正在调用的过程。待用户检查出错误，修改后再运行。 用以上方式可以打开文本文件或二进制文件，这是ANSI C的规定，用同一种缓冲文件系统来处理文本文件和二进制文件。但目前使用的有些C编译系统可能不完全提供所有这些功能（例如有的只能用r、w、a方式），有的C版本不用r+、w+、a+，而用rw、wr、ar等，注意所用系统的规定。,第16页,11.
11、3.1 文件的打开（fopen函数）,在向计算机输入文本文件时，将回车换行符转换为一个换行符，在输出时把换行符转换成为回车和换行两个字符。在用二进制文件时不进行这种转换，在内存中的数据形式与输出到外部文件中的数据形式完全一致，一一对应。,第17页,11.3.1 文件的打开（fopen函数）,在程序开始运行时，系统自动打开3个标准文件：标准输入、标准输出、标准出错输出。通常这3个文件都与终端相联系。因此以前我们所用到的从终端输入或输出都不需要打开终端文件。系统自动定义了3个文件指针stdin、stdout和stderr，分别指向终端输入、终端输出和标准出错输出（也从终端输出）。如果程序中指定要从
12、stdin所指的文件输入数据，就是指从终端键盘输入数据。,第18页,11.3.2 文件的关闭（fclose函数）,在使用完一个文件后应该关闭它，以防止它再被误用。“关闭”就是使文件指针变量不指向该文件，也就是文件指针变量与文件“脱钩”，此后不能再通过该指针对原来与其相联系的文件进行读写操作。除非再次打开，使该指针变量重新指向该文件。 用fclose函数关闭文件，其调用的一般形式为： fclose(文件指针);,第19页,11.3.2 文件的关闭（fclose函数）,前面把打开文件（用fopen函数）时所带回的指针变量赋给了fp，现在通过fp把该文件关闭，即fp不再指向该文件。 应该养成在程序终
13、止之前关闭所有文件的习惯，如果不关闭文件将会丢失数据。因为，如前面讲述的，在向文件写数据时，是先将数据输到缓冲区，待缓冲区充满后才正式输出给文件。如果当数据未充满缓冲区而程序结束运行，就会将缓冲区中的数据丢失。用fclose函数关闭文件，可以避免这个问题，它先把缓冲区中的数据输出到磁盘文件，然后才释放文件指针变量。,第20页,11.4 文件的读写,fputc函数和fgetc函数（putc函数和getc函数） fread函数和fwrite函数 fprintf函数和fscanf函数 其他读写函数,第21页,11.4.1 fputc函数和fgetc函数（putc函数和getc函数）,fputc函数
14、fgetc函数 fputc和fgetc函数使用举例,第22页,11.4.2 fread函数和fwrite函数,getc和putc函数可以用来读写文件中的一个字符，但是常常要求一次读 入一组数据（例如，一个实数或一个结构体变量的值），ANSI C标准 提出设置 两个函数（fread和fwrite），用来读写一个数据块。它们的一般调用形式如下： fread(buffer,size,count,fp); fwrite(buffer,size,count,fp); 其中： buffer：是一个指针。对fread来说，它是读入数据的存放地址；对fwrite来说是要输出数据的地址（以上指的是起始地址）。
15、size：要读写的字节数。 count：要进行读写多少个size字节的数据项。 fp：文件型指针。 如果文件以二进制形式打开，用fread和fwrite函数就可以读写任何类型的信息，如： fread(f,4,2,fp);,第23页,11.4.2 fread函数和fwrite函数,其中f是一个实型数组名。一个实型变量占4个字节。 这个函数从fp所指向的文件读入2次（每次4个字节） 数据，存储到数组f中。 如果有一个如下的结构体类型： struct student char name10; int num; int age; char addr30; stud40;,第24页,11.4.2 fre
16、ad函数和fwrite函数,结构体数组stud有40个元素，每一个元素用来存放一个学生 的数据（包括姓名、学号、年龄、地址）。假设学生的数 据已存放在磁盘文件中，可以用下面的for语句和fread函数 读入40个学生的数据： for(i=0;i40;i+) fread( 如果fread或fwrite调用成功，则函数返回值为count的值，即输入或输出数据项的完整个数。,第25页,11.4.3 fprintf函数和fscanf函数,fprintf函数、fscanf函数与printf函数、scanf函数作用相似，都是格式化读写函数。只有一点不同：fprintf和fscanf函数的读写对象不是终端，而是磁盘文件。它们的一般调用方式为： fprintf(文件指针,格式字符串,输出表列); fscanf(文件指针,格式字符串,输入表列); 例如： fprintf(fp,“%d,%6.2f“,i,t); 它的作用是将整型变量i和实型变量t的值按%d和%6.2f的格式输出到f
