《在程序运行时》PPT课件

第13章文件在程序运行时，程序本身和数据一般都存放在内存中。当程序运行结束后，存放在内存中的数据被释放。如果需要长期保存程序运行所需的原始数据，或程序运行产生的结果，就必须以文件形式存储到外部存储介质上。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文件定位13.6出错的检测13.1Ｃ文件概述1．文件与文件名文件是指存放在外部存储介质上的数据集合。为标识一个文件，每个文件都必须有一个文件名，其一般结构为：主文件名[.扩展名]文件命名规则，遵循操作系统的约定。2．文件分类可以从不同的角度对文件进行分类：（1）根据文件的内容，可分为程序文件和数据文件，程序文件又可分为源文件、目标文件和可执行文件。（2）根据文件的组织形式，可分为顺序存取文件和随机存取文件。（3）根据文件的存储形式，可分为ASCII码文件和二进制文件。ASCII码文件的每1个字节存储1个字符，因而便于对字符进行逐个处理。但一般占用存储空间较多，而且要花费转换时间（二进制与ASCII码之间的转换）。二进制文件是把内存中的数据，原样输出到磁盘文件中。可以节省存储空间和转换时间，但1个字节并不对应1个字符，不能直接输出字符形式。3．读文件与写文件所谓读文件是指，将磁盘文件中的数据传送到计算机内存的操作。所谓写文件是指，从计算机内存向磁盘文件中传送数据的操作。4．构成文件的基本单元与流式文件Ｃ语言将文件看作是由一个一个的字符（ASCII码文件）或字节（二进制文件）组成的。将这种文件称为流式文件。而在其它高级语言中，组成文件的基本单位是记录，对文件操作的基本单位也是记录。5．ANSIC的缓冲文件系统所谓缓冲文件系统是指，系统自动地在内存区为每个正在使用的文件开辟一个缓冲区。从内存向磁盘输出数据时，必须首先输出到缓冲区中。待缓冲区装满后，再一起输出到磁盘文件中。从磁盘文件向内存读入数据时，则正好相反：首先将一批数据读入到缓冲区中，再从缓冲区中将数据逐个送到程序数据区。13.2文件类型指针文件类型FILE系统给每个打开的文件都在内存中开辟一个区域，用于存放文件的有关信息（如文件名、文件位置等）。这些信息保存在一个结构类型变量中，该结构类型由系统定义、取名为FILE。注意：结构类型名“FILE”必须大写。利用文件类型定义文件类型指针变量，文件的操作可以通过文件类型指针变量进行。文件类型指针变量的定义方法为：FILE*指针变量名；13.3文件的打开与关闭对文件进行操作之前，必须先打开该文件；使用结束后，应立即关闭，以免数据丢失。Ｃ语言规定了标准输入输出函数库，用fopen()函数打开一个文件，用fclose()函数关闭一个文件。13.3.1文件的打开──fopen()函数1．用法：FILE*fopen(文件名，操作方式);2．功能：返回一个指向指定文件的指针。3．函数原型：stdio.h。注：对文件操作的库函数，函数原型均在头文件stdio.h中。后续函数不再赘述。（1）“文件名”是指要打开（或创建）的文件名。如果使用字符数组（或字符指针），则不使用双引号。（2）“操作方式”如表13.1所示。例如，FILE*fp;fp＝fopen(data.99，r)；3．说明（1）以“r”方式打开的文件只能读不能写，（2）以“w”方式打开的文件只能写不能读。（3）“r（b）+”与“a（b）+”的区别：使用前者打开文件时，读写位置指针指向文件头；使用后者时，读写指针指向文件尾。（4）以“r+”，“w+”,“a+”方式打开的文件则可读可写。（5）如果不能实现打开指定文件的操作，则fopen()函数返回一个空指针NULL（其值在头文件stdio.h中被定义为０）。为增强程序的可靠性，常用下面的方法打开一个文件：if((fp=fopen(文件名,操作方式))==NULL){printf(cannotopenthisfile\n);exit(0);}（6）有些Ｃ编译系统，可能并不完全提供上述对文件的操作方式，或采用的表示符号不同，请注意所使用系统的规定。（7）使用文本文件向计算机系统输入数据时，系统自动将回车换行符转换成一个换行符；在输出时，将换行符转换成回车和换行两个字符。使用二进制文件时，内存中的数据形式与数据文件中的形式完全一样，就不再进行转换。（8）在程序开始运行时，系统自动打开三个标准文件，并分别定义了文件指针：1）标准输入文件——stdin：指向终端输入（一般为键盘）。如果程序中指定要从stdin所指的文件输入数据，就是从终端键盘上输入数据。2）标准输出文件——stdout：指向终端输出（一般为显示器）。3）标准错误文件——stderr：指向终端标准错误输出（一般为显示器）。13.3.3文件的关闭──fcolse()函数1．用法：intfclose(FILE*文件指针);2．功能：关闭“文件指针”所指向的文件。如果正常关闭了文件，则函数返回值为０；否则，返回值为非０。例如，fclose(fp)；/*关闭fp所指向的文件*/13.4.1fputc函数和fgetc函数1，fputc函数（1）调用形式：fputc(字符数据，文件指针);其中“字符数据”，既可以是字符常量，也可以是字符变量。（2）功能：将字符数据输出到“文件指针”所指向的文件中去，同时将读写位置指针向前移动1个字节（即指向下一个写入位置）。如果输出成功，则函数返回值就是输出的字符数据；否则，返回一个符号常量EOF（其值在头文件stdio.h中，被定义为-1）2fgetc函数（1）调用形式：fgetc(文件指针);（2）功能：从“文件指针”所指向的文件中，读入一个字符，同时将读写位置指针向前移动1个字节（即指向下一个字符）。该函数无出错返回值。例如，fgetc(fp)表达式，从文件fp中读一个字符，同时将fp的读写位置指针向前移动到下一个字符。关于符号常量EOF在对ASCII码文件执行读入操作时，如果遇到文件尾，则读操作函数返回一个文件结束标志EOF（其值在头文件stdio.h中被定义为-1）。在对二进制文件执行读入操作时，必须使用库函数feof()来判断是否遇到文件尾。3，fputc函数和fgetc函数使用举例例13.1从键盘输入的一些字符，逐个把它们送入磁盘文件上，直到输入一个“＃”为止。#includestdio.hmain(){FILE*fp;charch,filename[10];scanf(%s,filename);if((fp=fopen(filename,w))==NULL){printf(cannotopenfile\n);exit(0);}getchar();ch=getchar();while(ch!='#'){fputc(ch,fp);putchar(ch);ch=getchar();}fclose(fp);}例13.2将一个磁盘文件中的信息复制到另一人磁盘文件中#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(cannotopenfile\n);exit(0);}if((out=fopen(outfile,w))==NULL){printf(cannotopenfile\n);exit(0);}while(!feof(in))fputc(fgetc(in),out);fclose(in);fclose(out);}13.4.2fread()和fwrite()函数(读／写一个数据块)实际应用中，常常要求1次读／写1个数据块。为此，ANSIC标准设置了fread()和fwrite()函数。1．用法：intfread(void*buffer，intsize，intcount，FILE*fp)；intfwrite(void*buffer，intsize，intcount，FILE*fp)；2．功能：fread()──从fp所指向文件的当前位置开始，一次读入size个字节，重复count次，并将读入的数据存放到从buffer开始的内存中；同时，将读写位置指针向前移动size*count个字节。其中，buffer是存放读入数据的起始地址（即存放何处）。fwrite()──从buffer开始，一次输出size个字节，重复count次，并将输出的数据存放到fp所指向的文件中；同时，将读写位置指针向前移动size*count个字节。其中，buffer是要输出数据在内存中的起始地址（即从何处开始输出）。如果调用fread()或fwrite()成功，则函数返回值等于count。fread()和fwrite()函数，一般用于二进制文件的处理。13.4.3fscanf()和fprintf()函数（对文件进行格式化读／写）与scanf()和printf()函数的功能相似，区别在于：fscanf()和fprintf()函数的操作对象是指定文件，而scanf()和printf()函数的操作对象是标准输入（stdin）输出（stdout）文件。intfscanf(文件指针，格式符，输入变量首地址表);intfprintf(文件指针，格式符，输出参量表);例如，......inti=3;floatf=9.80;......fprintf(fp,%2d,%6.2f,i,f);......fprintf()函数的作用是，将变量i按%2d格式、变量f按%6.2f格式，以逗号作分隔符，输出到fp所指向的文件中：□3,□□9.80（□表示1个空格）。1.putw和getw函数putw(int,FILE*)用于将整数输出到文件中getw(FILE*)用于从文件中读取一个整数13.4.4其他读写函数2.fgets函数与fputs函数──向指定文件输出一个字符串intfputs(字符串，文件指针);其中“字符串”可以是一个字符串常量，或字符数组名，或字符指针变量名。功能：向指定文件输出一个字符串，同时将读写位置指针向前移动strlength（字符串长度）个字节。如果输出成功，则函数返回值为０；否则，为非０值。char*fgets(指针，串长度+1，文件指针);功能：从指定文件中读入一个字符串，存入“字符数组／指针”中，并在尾端自动加一个结束标志'\0'；同时，将读写位置指针向前移动strlength（字符串长度）个字节。如果在读入规定长度之前遇到文件尾EOF或换行符，读入即结束。从功能角度来说，fread()和fwrite()函数可以完成文件的任何数据读／写操作。但为方便起见，依下列原则选用：1．读/写1个字符（或字节）数据时：选用fgetc()和fputc()函数。2．读/写1个字符串时：选用fgets()和fputs()函数。3．读/写1个（或多个）不含格式的数据时：选用fread()和fwrite()函数。4．读/写1个（或多个）含格式的数据时：选用fscanf()和fprintf()函数。13.5文件的定位文件中有一个读写位置指针，指向当前的读写位置。每次读写1个（或1组）数据后，系统自动将位置指针移动到下一个读写位置上。如果想改变系统这种读写规律，可使用有关文件定位的函数。13.5.1rewind函数（位置指针复位函数）1．用法：intrewind(文件指针);2．功能：使文件的位置指针返回到文件头。13.5.2fseek()函数和随机读写对于流式文件，既可以顺序读写，也可随机读写，关键在于控制文件的位置指针。所谓顺序读写是指，读写完当前数据后，系统自动将文件的位置指针移动到下一个读写位置上。所谓随机读写是指，读写完当前数据后，可通过调用fseek()函数，将位置指针移动到文件中任何一个地方。1．用法：intfseek(文件指针，位移量，参照点)