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1 11 1文件概述11 2標準文件操作 第十一章文件 2 在程序運行時 程序本身和數(shù)據(jù)一般都存放在內存中 當程序運行結束后 存放在內存中的數(shù)據(jù)被釋放 如果需要長期保存程序運行所需的原始數(shù)據(jù) 或程序運行產(chǎn)生的結果 就必須以文件形式存儲到外部存儲介質上 一 文件與文件名文件是指存放在外部存儲介質上的數(shù)據(jù)集合 為標識一個文件 每個文件都必須有一個文件名 其一般結構為 主文件名 擴展名 文件命名規(guī)則 遵循操作系統(tǒng)的約定 11 1文件概述 3 二 數(shù)據(jù)文件的存儲形式數(shù)據(jù)文件用于保存數(shù)據(jù) 其讀寫往往由應用程序實現(xiàn) 1 字符文件 也稱文本文件或正文文件 其數(shù)據(jù)以字符的形式出現(xiàn) 每個字符用一個ASCII代碼 占一個字節(jié) 表示 2 二進制文件 以數(shù)據(jù)在內存中的形式原樣存于磁盤 在TurboC中 二進制文件中 整型數(shù)用2個字節(jié)表示 長整型用4個字節(jié)表示 實型數(shù) 浮點數(shù) 用4個字節(jié) 雙精度數(shù)用8個字節(jié)表示 4 例 十進制整數(shù)10000 在內存中占兩字節(jié) 其存放形式是 0010 0111 0001 0000 在二進制文件中也按這中方式存放 占2個字節(jié) 在ASCII文件中 存放為31H 30H 30H 30H 30H 占5個字節(jié) 它們分別是1 0 0 0 0 0字母的ASCII碼 5 比較 字符文件的每1個字節(jié)存儲1個字符 因而便于對字符進行逐個處理 但一般占用存儲空間較多 而且要花費轉換時間 二進制與ASCII碼之間的轉換 二進制文件是把內存中的數(shù)據(jù) 原樣輸出到磁盤文件中 可以節(jié)省存儲空間和轉換時間 但1個字節(jié)并不對應1個字符 不能直接輸出字符形式 6 三 標準文件與非標準文件 1 標準文件系統(tǒng) 利用緩沖區(qū)將對磁盤文件進行操作的文件系統(tǒng)稱為緩沖 或高層 文件系統(tǒng) 用戶使用方便 從內存向磁盤輸出數(shù)據(jù)時 必須首先輸出到緩沖區(qū)中 待緩沖區(qū)裝滿后 再一起輸出到磁盤文件中 從磁盤文件向內存讀入數(shù)據(jù)時 則正好相反 首先將一批數(shù)據(jù)讀入到緩沖區(qū)中 再從緩沖區(qū)中將數(shù)據(jù)逐個送到程序數(shù)據(jù)區(qū) 2 非標準文件系統(tǒng) 不使用緩沖區(qū)的磁盤文件系統(tǒng)稱為非緩沖 或低層 文件系統(tǒng) 編程難度較大 但程序的執(zhí)行效率高 占用內存資源較少 7 在C語言中 無論是使用標準文件系統(tǒng)還是非標準文件系統(tǒng) 都是利用I O庫函數(shù)完成文件操作的 8 要調用一個文件 需要有以下的信息 文件當前的讀寫位置 與該文件對應的內存緩沖區(qū)的地址 文件操作方式等1 每個被使用的文件都在內存中開辟一個區(qū) 用來存放文件的有關信息 這些信息是保存在一個結構體類型的變量中 該結構體類型是由系統(tǒng)定義的 取名為FILE 2 標準文件系統(tǒng)借助FILE數(shù)據(jù)結構對文件進行管理 利用文件指針讀寫文件 每當程序成功打開一個文件 系統(tǒng)就在內存建立一個與該文件對應的FILE結構體變量 并返回該變量的指針 地址 11 2標準文件操作 一 標準文件FILE結構指針 9 3 在程序中定義一個指針變量 用以保存已打開文件所對應的FILE結構在內存的地址 此后用戶程序就可用此FILE指針來實現(xiàn)對指定文件的存取操作 定義文件指針變量的一般形式為 FILE 文件結構指針變量名例如 FILE fp 注意 1 只有通過文件指針 才能調用相應的文件 2 對文件操作的庫函數(shù) 函數(shù)原型均在頭文件stdio h中 3 文件操作的過程 對磁盤文件的操作必須 先打開 再讀寫 最后關閉 10 打開 文件的含義 以某中方式從磁盤上查找指定的文件或創(chuàng)建一個新文件 1 文件的打開 fopen 函數(shù)形式 FILE fopen char filename char mode filename 文件名 可以包含驅動器 路徑 文件名 擴展名 mode 打開方式FILE 返回值1 如果成功打開 返回一個指向被打開文件的文件信息區(qū)的起始地址 2 如果打開失敗 返回一個NULL指針 二 標準文件的打開操作 11 r 只讀 為輸入打開一個文本文件 w 只寫 為輸出打開一個文本文件 a 追加 向文本文件尾增加數(shù)據(jù) rb 只讀 為輸入打開一個二進制文件 wb 只寫 為輸出打開一個二進制文件 ab 追加 向二進制文件尾增加數(shù)據(jù) r 讀寫 為讀 寫打開一個文本文件 w 讀寫 為讀 寫建立一個新的文本文件 a 讀寫 為讀 寫打開一個文本文件 rb 讀寫 為讀 寫打開一個二進制文件 wb 讀寫 為讀 寫建立一個新的二進制文件 ab 讀寫 為讀 寫打開一個二進制文件 2 文件打開方式參數(shù) 12 3 在程序開始運行時 系統(tǒng)自動打開以下標準文件 并自動地定義了對應的FILE結構指針變量 13 4 說明 1 用 r 方式打開的文件應該已經(jīng)存在 如果不存在則打開失敗 2 用 w 方式打開的文件 如果不存在該文件 則新建立一個 如果存在該文件 則在打開時將該文件刪去 然后重新建立一個新文件 3 如果希望向文件末尾添加新的數(shù)據(jù) 不希望刪除原有數(shù)據(jù) 則應該用 a 方式打開 4 如果不能實現(xiàn) 打開 的任務 fopen函數(shù)的返回值是一個NULL空指針 其值在頭文件stdio h中被定義為 14 為增強程序的可靠性 常用下面的方法打開一個文件 if fp fopen 文件名 操作方式 NULL printf cannotopenthisfile n exit 0 關于exit 函數(shù)1 用法 voidexit 程序狀態(tài)值 2 功能 關閉已打開的所有文件 結束程序運行 返回操作系統(tǒng) 并將 程序狀態(tài)值 返回給操作系統(tǒng) 當 程序狀態(tài)值 為 時 表示程序正常退出 非 值時 表示程序出錯退出 15 三 關閉標準文件 程序對文件的讀寫操作完成后 必須關閉文件 以保證文件的完整性 格式 fclose 文件指針 1 fclose fp 關閉fp所指的文件 并返回一個整數(shù)值 若成功地關閉了文件 則返回一個0值 否則返回一個非零值 2 fcloseall 同時關閉程序中已打開的多個文件 標準設備文件除外 將各文件緩沖區(qū)未裝滿的內容寫到相應的文件中去 并釋放這些緩沖區(qū) 返回關閉文件的數(shù)目 16 四 標準文件的讀寫操作 1 字符讀寫函數(shù)fgetc和fputcintfputc intc FILE fp 把字符c寫入fp所指的文件intfgetc FILE fp 從fp所指的文件中讀一個字符 返回讀得的字符 對于文本文件 遇文件尾時返回EOF 其值在頭文件stdio h中被定義為 1 對于二進制文件 用feof fp 判別是否遇文件尾 feof fp 1說明遇文件尾 17 例1 函數(shù)fgetc和fputc的使用 include stdio h include conio h main FILE fp1 fp2 charfile1 20 file2 20 charch clrscr printf pleaseinputfile1 sname scanf s file1 fp1 fopen file1 r 18 if fp1 NULL printf cannotopenthisfile n exit 0 printf pleaseinputfile2 sname scanf s file2 fp2 fopen file2 w if fp2 NULL printf cannotopenthisfile n exit 0 ch fgetc fp1 while ch EOF fputc ch fp2 ch fgetc fp1 fclose fp1 fclose fp2 19 2 字符串讀寫函數(shù)fgets和fputs庫函數(shù)fputs 向fp所指文件輸出一個字符串1 用法 intfputs constchar str FILE fp 2 功能 把str寫入fp所指的文件 庫函數(shù)fgets 從文件中讀一個字符串1 用法 char fgets char str intn FILE fp 2 功能 從fp所指的文件中讀n 1個字節(jié)到str str最后一個字節(jié)加 0 如果在讀入規(guī)定長度之前遇到文件尾EOF或換行符 讀入即結束 20 例2 函數(shù)fputs和fgets的使用 includemain FILE fp char ch1 Howareyou charch2 20 clrscr fp fopen d infile txt w if fp NULL printf cannotopenthisfile n exit 0 fputs ch1 fp rewind fp 用于把文件指針移到文件的開頭 fgets ch2 strlen ch 1 fp printf s ch2 21 3 格式化讀寫函數(shù)fscanf和fprintf形式 fprintf 文件指針 格式控制 變量列表 fscanf 文件指針 格式控制 變量地址列表 除增加 文件指針 外 與scanf 和printf 函數(shù)的功能相似 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 以逗號作分隔符 輸出到fp所指向的文件中 3 9 80 表示1個空格 例3 函數(shù)fscanf和fprintf的使用 main FILE fpr fpw intj clrscr fpr fopen d creatr txt r fpw fopen d creatw txt w if fpr NULL fpw NULL printf cannotopenfile n exit 0 definenumber3 include includetypedefstruct longnum charname 10 intage student studenttest number for j 0 j number j fscanf fpr ld s d 23 intfwrite void buffer unsignedsize unsignedcount FILE fp 將buffer地址開始的信息 寫入count次 每次寫size字節(jié)至文件fp中 函數(shù)返回值等于實際寫入的次數(shù) 可能少于count typedefstruct longnum charname 10 intage student studentstu 3 for j 0 j number j fwrite stu j sizeof student 1 fp 4 讀 寫一個數(shù)據(jù)塊fread fwrite 24 intfread void buffer unsignedsize unsignedcount FILE fp 從文件fp中讀入count次 每次讀size字節(jié) 讀入的信息存在buffer指針指向的緩沖區(qū) 函數(shù)返回值等于實際讀入的次數(shù) 可能少于count typedefstruct longnum charname 10 intage student studenttest 3 作用 按數(shù)據(jù)項 即數(shù)據(jù)塊 進行操作 通過它們可以方便地對程序中的數(shù)組 結構體數(shù)據(jù)進行整體輸入輸出 函數(shù)操作完成后 將返回讀出或寫入的數(shù)據(jù)項項數(shù) for j 0 j number j fread 25 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個字符 或字節(jié) 數(shù)據(jù)時 選用fgetc 和fputc 函數(shù) 2 讀 寫1個字符串時 選用fgets 和fputs 函數(shù) 3 整體讀 寫結構體或數(shù)組時 選用fread 和fwrite 函數(shù) 4 讀 寫1個 或多個 含格式的數(shù)據(jù)時 選用fscanf 和fprintf 函數(shù) 26 文件的操作步驟 1 定義文件指針 FILE 2 建立文件指針和文件名的關系 fopen 3 進行讀或寫操作 4 關閉文件 fclose 例如 要將文本文件1中字符復制到文件2中 定義內存變量ch和兩個文件指針fp1和fp2 反復執(zhí)行ch fgetc fp1 和fputc ch fp2 語句直到feof fp1 為真止 27 文件中有一個位置指針 指向當前讀寫的位置 我們可以使用有關函數(shù)來改變其位置 以完成文件的隨機讀寫 四 標準文件的定位函數(shù) fseek 函數(shù) 調用形式為 fseek 文件類型指針 位移量 起始點 說明 位移量一般是long型數(shù)據(jù) 起始點用0 1或2表示 函數(shù)的作用 是使文件指針移動到所需的位置 若調用成功 返回值為0 否則返回一個非零值 28 例如 fseek fp 20L 0 把文件指針從文件開頭移到第20個字節(jié)處 fseek fp 20L 2 把文件指針從文件尾向前移動20個字節(jié) ftell 函數(shù) 調用形式為 ftell 文件類型指針 函數(shù)的作用 得到文件指針離開文件起點的字節(jié)數(shù) 若調用不成功 返回 1L 表示出錯 例如 longi i ftell fp if i 1L printf error n rewind 函數(shù) 調用形式為 rewind 文件類型指針 函數(shù)的作用 用于把文件指針移到文件的開頭 移動成功時 返回值為0 否則返回一個非零值