C语言程序设计(第三版)-谭浩强第十三章

第十三章本章要点文件的基本概念文件的基本函数文件的顺序读写文件的随机读写文件简单应用主要内容13.1Ｃ文件概述13.2文件类型指针13.3文件的打开与关闭13.4文件的读写13.5文件的定位13.6出错的检测13.7文件输入输出小结§13.1C文件概述文件的定义所谓文件一般指存储在外部介质(如磁盘磁带)上数据的集合.操作系统是以文件为单位对数据进行管理的.文件程序数据区输出文件缓冲区输入文件缓冲区§13.1C文件概述(续)文件的分类•从用户观点:特殊文件(标准输入输出文件或标准设备文件)普通文件(磁盘文件)从操作系统的角度看，每一个与主机相连的输入输出设备看作是一个文件。例：输入文件：终端键盘输出文件：显示屏和打印机文件的分类•按数据的组织形式:ASCII文件(文本文件):每一个字节放一个ASCII代码二进制文件:把内存中的数据按其在内存中的存储形式原样输出到磁盘上存放.例：整数10000在内存中的存储形式以及分别按ASCII码形式和二进制形式输出如下图所示：§13.1C文件概述(续)§13.1C文件概述(续)文件的分类ASCII文件和二进制文件的比较：ASCII文件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。二进制文件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，以后又需要输入内存的，常用二进制文件保存。§13.1C文件概述(续)文件的分类•C语言对文件的处理方法：缓冲文件系统：系统自动地在内存区为每一个正在使用的文件开辟一个缓冲区。用缓冲文件系统进行的输入输出又称为高级磁盘输入输出。非缓冲文件系统：系统不自动开辟确定大小的缓冲区，而由程序为每个文件设定缓冲区。用非缓冲文件系统进行的输入输出又称为低级输入输出系统。§13.1C文件概述(续)说明:在UNIX系统下,用缓冲文件系统来处理文本文件,用非缓冲文件系统来处理二进制文件.ANSIC标准只采用缓冲文件系统来处理文本文件和二进制文件.C语言中对文件的读写都是用库函数来实现.§13.2文件类型指针TurboＣ在stdio.h文件中有以下的文件类型声明：typedefstruct｛shortlevel;／*缓冲区“满”或“空”的程度*／unsignedflags;／*文件状态标志*／charfd;／*文件描述符*／unsignedcharhold;／*如无缓冲区不读取字符*／shortbsize;／*缓冲区的大小*／unsignedchar*buffer;/*数据缓冲区的位置*/unsignedar*curp;/*指针，当前的指向*/unsignedistemp;/*临时文件，指示器*/shorttoken;/*用于有效性检查*/｝FILE；在缓冲文件系统中,每个被使用的文件都要在内存中开辟一FILE类型的区,存放文件的有关信息.§13.2文件类型指针(续)FILE类型的数组：FILEf［5］;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。文件型指针变量:FILE*fp；fp是一个指向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。如果有ｎ个文件，一般应设ｎ个指针变量，使它们分别指向ｎ个文件，以实现对文件的访问。§13.3文件的打开与关闭一.文件的打开(fopen函数)函数调用:FILE*fp；fp＝fopen（文件名，使用文件方式）；①需要打开的文件名，也就是准备访问的文件的名字；②使用文件的方式（“读”还是“写”等）；③让哪一个指针变量指向被打开的文件。§13.3文件的打开与关闭(续)文件使用方式含义“r”(只读)为输入打开一个文本文件“w”(只写)为输出打开一个文本文件“a”(追加)向文本文件尾增加数据“rb”(只读)为输入打开一个二进制文件“wb”(只写)为输出打开一个二进制文件ab“(追加)向二进制文件尾增加数据r+“(读写)为读/写打开一个文本文件w+”(读写)为读/写建立一个新的文本文件a+”(读写)为读/写打开一个文本文件rb+“(读写)为读/写打开一个二进制文件“wb+“(读写)为读/写建立一个新的二进制文件“ab+”(读写)为读/写打开一个二进制文件§13.3文件的打开与关闭(续)二.文件的关闭(fclose函数)函数调用:fclose（文件指针）；函数功能: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返回值:关闭成功返回值为０；否则返回EOF(-1)§13.4文件的读写一.字符输入输出函数(fputs()和fgets())fputs函数函数调用:fputs(ch，fp)；函数功能:将字符（ch的值）输出到fp所指向的文件中去。返回值:如果输出成功，则返回值就是输出的字符；如果输出失败，则返回一个EOF.§13.4文件的读写(续)fgets函数函数调用:ch＝fgets（fp）；函数功能:从指定的文件读入一个字符,该文件必须是以读或读写方式打开的。返回值:读取成功一个字符，赋给ｃｈ。如果遇到文件结束符，返回一个文件结束标志EOF。§13.4文件的读写(续)常见的读取字符操作从一个文本文件顺序读入字符并在屏幕上显示出来：ch=fgetc（fp）；while（ch！=EOF）{putchar（ch）；ch=fgetc（fp）；｝注意：EOF不是可输出字符，因此不能在屏幕上显示。由于字符的ASCII码不可能出现－１，因此EOF定义为－１是合适的。当读入的字符值等于－１时，表示读入的已不是正常的字符而是文件结束符。§13.4文件的读写(续)常见的读取字符操作从一个二进制文件顺序读入字符：while（！feof（fp））{ch=fgetc（fp）；｝注意：ANSIC提供一个feof（）函数来判断文件是否真的结束。如果是文件结束，函数feof（fp）的值为１（真）；否则为０（假）。以上也适用于文本文件的读取。§13.4文件的读写(续)fputc和fgetc函数使用举例：例１3．１从键盘输入一些字符，逐个把它们送到磁盘上去，直到输入一个“＃”为止。#includestdlib.h#includestdio.hvoidmain(void){FILE*fp;charch,filename[10];scanf(%s,filename);if((fp=fopen(filename,w))==NULL){printf(cannotopenfile\n);exit(0);/*终止程序*/}ch=getchar();/*接收执行scanf语句时最后输入的回车符*/ch=getchar();/*接收输入的第一个字符*/while(ch!='#'{fputc(ch,fp);putchar(ch);ch=getchar();}fclose(fp);}运行情况如下：（输入磁盘文件名）ｃｏｍｐｕｔｅｒａｎｄｃｏｍｐｕｔｅｒａｎｄｃ（输出一个字符串）§13.4文件的读写(续)fputc和fgetc函数使用举例：例１3．２将一个磁盘文件中的信息复制到另一个磁盘文件中。#includestdlib.h#includestdio.hmain(){FILE*in,*out;charch,infile[10],outfile[10];printf(Entertheinfilename:\n);scanf(%s,infile);printf(Entertheoutfilename:\n);scanf(%s,outfile);if((in=fopen(infile,r))==NULL){printf(cannotopeninfile\n);exit(0);}if((out=fopen(outfile,w))==NULL){printf(cannotopenoutfile\n);exit(0);}while(!feof(in))fputc(fgetc(in),out);fclose(in);fclose(out);}运行情况如下：ＥｎｔｅｒｔｈｅｉｎｆｉｌｅｎａｍｅＥｎｔｅｒｔｈｅｏｕｔｆｉｌｅnａｍｅ：（输入新复制的磁盘文件名）程序运行结果是将ｆｉｌｅ１．ｃ文件中的内容复制到ｆｉｌｅ２．ｃ中去。§13.4文件的读写(续)fputc和fgetc函数使用举例：例１3．２的改进：复制一个二进制文件，利用main参数，在输入命令行是将两个文件名输入。#includestdlib.h#includestdio.hmain(intargc,char*argv[]){FILE*in,*out;charch;if(argc!=3){printf(Youforgottoenterafilename\n);exit(0);}if((in=fopen(argv[1],rb))==NULL){printf(cannotopeninfile\n);exit(0);}if((out=fopen(argv[2],wb))==NULL){printf(cannotopenoutfile\n);exit(0);}while(!feof(in))fputc(fgetc(in),out);fclose(in);fclose(out);}运行方法：设经编译连接后得到的可执行文件名为a.exe，则在DOS命令工作方式下，可以输入以下的命令行：Ｃ＞aｆｉｌｅ１．ｃｆｉｌｅ２．ｃｆｉｌｅ１．ｃ和ｆｉｌｅ２．ｃ，分别输入到ａｒｇｖ［１］和ａｒｇｖ［２］中，ａｒｇｖ［０］的内容为a，ａｒｇｃ的值等于３。§13.4文件的读写(续)二.数据块读写函数(fread()和fwrite())函数调用:fread(buffer,size,count，fp);fwrite(buffer,size,count,fp);参数说明：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（均指起始地址）。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。§13.4文件的读写(续)使用举例：若文件以二进制形式打开：fread(f,4,2,fp);此函数从fp所指向的文件中读入2个4个字节的数据，存储到数组f中。§13.4文件的读写(续)使用举例：若有如下结构类型：structstudent_type{charname[10];intnum;intage;charaddr[30];}stud[40];可以用fread和fwrite来进行数据的操作：for（ｉ＝０；ｉ＜４０；ｉ＋＋）fread(&stud［i］，sizeof(structstudent-type)，1，fp);for（ｉ＝０；ｉ＜４０，ｉ＋＋）fwrite(&stud［i］，sizeof(structstudent-type)，1，fp);§13.4文件的读写(续)使用举例：例１3．３从键盘输入４个学生的有关数据，然后把它们转存到磁盘文件上去。#includestdio.h#defineSIZE4structstudent_type{charname[10];intnum;intage;charaddr[15];}stud[SIZE];/*定义结构*/§13.4文件的读写(续)voidsave(){FILE*fp;inti;if((fp=fopen(stu-list,wb))==NULL){printf(cannotopenfile\n);return;}for(i=0;iSIZE;i++)/*二进制写*/if(fwrite(&stud[i],sizeof(structstudent_type),1,fp)!=1)printf(“filewriteerror\n”);/*出错处理*/fclose(fp);}/*关闭文件*/main(){inti;for(i=0;iSIZE;i++)/*从键盘读入学生信