清华大学（9） ppt课件

第 10章 文件操作 1清华大学 黄维通 设计制作 本章主要内容 文件概述 文件的基本操作 文件的读写操作 文件的定位 错误处理 2清华大学 黄维通 设计制作 10 1 文件概述 3清华大学 黄维通 设计制作 文 件 10 1 1 文件的概念 程序文件 数据文件 存储在外 部介质上 的数据的 集合 在 C 语言中， 文件可以看作 字节的序列， 根据文件的数 据组织形式， 可以分为 ASCII 文件和二进制 文件。 4清华大学 黄维通 设计制作 ASCII形式与 二进制 形式的比较 每一个字节放 一个 ASCII代 码，代表一个 字符 把数据按其在内存中 的存储形式原样输出 到磁盘上存放 5清华大学 黄维通 设计制作 FILE结构类型由系统定义，其格式各编 译系统略有差别，大致如下： struct _iobuf int _cnt； /输入缓冲区中等待取的字符个数 int _fd； /文件号，或通道号 int _flag； /I/O错误标志，有错则为非 0 char *_base； /指向 I/O缓冲区的首地址 char *_ptr； /指向当前所取的字符 char *_fname； /指向文件识别名 typedef struct _iobuf FILE； 6清华大学 黄维通 设计制作 对于每一个要操作的文件，都必须定义 一个指向结构文件的指针变量 FILE *文件类型指针名； 如果程序中同时要处理几个文件，则 应该定义几个文件类型指针，例如： FILE *fp1， *fp2， ， *fpn； 7清华大学 黄维通 设计制作 缓存的概念 系统为打开的文件在内存中开辟的一块 区域，当数据从内存向磁盘输出的时候 ，数据先送到缓存中，等缓存满了或者 程序请求清空缓存时，数据才被写入磁 盘 8清华大学 黄维通 设计制作 标准 I/O 的三 种缓 存 全缓存 ：缓存被充满后系统才 进行实际的文件操作 ,效率高 行缓存 ： 当输入或者输出中遇 到行结束标志的时候，标准 I/O库才执行实际的 I/O操作 。 无缓存 ： 在无缓存的情况下， 每一次操作都是对外部介质的 操作，效率比较低。 9清华大学 黄维通 设计制作 10.2 文件的基本操作 10清华大学 黄维通 设计制作 FILE * fopen(const char * filename, const char mode);r： 可读 w： 可写；若文件不存在则创建；若存在，长度截为 0 a： 添加；若文件不存在则创建；若文存在，则从末尾 添加 r+： 可读写 w+： 可读写；类似 w方式 a+： 可读并添加 rb,wb,ab,r+b,rb+,w+b,wb+,a+b,ab+： 与没有 b标志的 模式功能相同，对象为二进制文件 1 文件的打开 11清华大学 黄维通 设计制作 使用 fopen()函数打开文件时，一 般要检查文件打开的正确性，以便确 定程序能否继续执行下去。例如： if(fp=fopen(”test”， ”r”)=NULL) printf(”This file cant be opened! n”) ； exit(1)； 12清华大学 黄维通 设计制作 3 文件的删除 int remove(const char * filename) int rename(const char *old, const char *new) 4文件的重命名 char * tmpnam(char *s) FILE *tmpfile(void) 5 临时文件的创建 以 wb+形式创建临 时二进制文件 int fclose(FILE * stream); 2 文件的关闭 每调用一次 ， 就产生一个不 同文件名，最 多调用次数为 TMP_MAX， 该宏 定义在 stdio.h中 13清华大学 黄维通 设计制作 【例 】 tmpnam和 tmpfile函数的使用 #include #include int main(void) char name20,line20; /定 义 字符数 组 ，用以存放文件名 FILE * fp; printf(“%sn“, tmpnam(name); /输 出 创 建的第一个 临时 文件名 tmpnam(name); /创 建第二个 临时 文件 14清华大学 黄维通 设计制作 printf(“%sn“,name); /输 出第二个 临时 文件名 if( (fp=tmpfile()=NULL) /判断是否 创 建了 临时 文件 perror(“create temp file failed!n“); fputs(“hello temp file!n“,fp); /将 fp指 针 指向字符串，并移到尾部 rewind(fp); /将 fp指 针 指回到字符串的首地址 15清华大学 黄维通 设计制作 if(fgets(line,sizeof(line),fp)=NULL) /将字符串存放在 line数 组 中 perror(“fgets failed!“); fputs(line,stdout); /将 line数 组 中的内容 输 出到屏幕 exit(0); 运行结果如下 : Tmp1.$ Tmp2.$ hello temp file! 16清华大学 黄维通 设计制作 文件的读写包括非 格式化读写和格式化读 写，它们的用法不同， 功能也不同 10.3 文件的读写操作 17清华大学 黄维通 设计制作 (1) 每次一个字符的读写 int fgetc(FILE * stream); 注意： 由于是将 usigned char转换为 int， 因此 正常字符的范围只能是 0255 ANSI C中还定义了 getc函数，该函数可 能是由宏实现的，因此效率可能比较高 。 ANSI C中还定义了 getchar函数，该函 数相当于 fgetc(stdin)。 10.3.1 文件的非格式化读写 18清华大学 黄维通 设计制作 向流中写入一个字符： int fputc(int c, FILE * stream); 这个函数实现的功能是将 c输到 stream 流的当前位置 注意： 对应 getc和 getchar， ANSI C中定义了 putc和 putchar， 功能同 fputc。 fputc(char c, FILE *stdout); 输出一个字符，等价 putchar(char c); stdprn为向 打印机输出 19清华大学 黄维通 设计制作 【例】编制程序，运行该程序后可以显示 指定文件的内容。例如，假设编译后生成 typefile.exe文件，则命令行的格式为： typefile filename.txt 其程序如下： #include “stdio.h“ #include “stdlib.h“ void main(int argc,char *argv) int ch; FILE *fp; 20清华大学 黄维通 设计制作 if(fp=fopen(argv1,“r“)=NULL) printf(“The file:%s cant be opened“, argv1); exit(1); ch=fgetc(fp); /读 取字符 while (ch!=EOF) putchar(ch); /逐个 输 出字符 ch=fgetc(fp); /读 取字符 printf(“argc is %d“, argc); fclose(fp); 21清华大学 黄维通 设计制作 (2) 每次一行的读写 char *fgets(char * buf, int n, FILE *stream) 注意： l如果一行超过了 n， 那么只读取其中的 n-1个，最后还是以 NULL结尾。 l 通常 n比欲读取的数据的长度少一，即 n长度的 buf总要为 NULL留一个位置。 ANSI C中可以使用如下函数来向流中写 入一行内容： int fputs(const char * str, FILE * stream) 22清华大学 黄维通 设计制作 【例】基于行的 I/O的使用。 #include #include void main(void) char * buf; int n= 16; buf=(char *)malloc(n);/开辟存 储 空 间 while( fgets(buf,n,stdin) != NULL ) fputs(buf,stdout); puts(buf); 23清华大学 黄维通 设计制作 运行上面的程序，如果输入字符串 12345， 运行结果如下： 12345 12345 12345 如果输入字符串 abcdefghijklmnopqrst,运 行结果如下： abcdefghijklmnopqrst abcdefghijklmnoabcdefghijklmno pqrst pqrst 24清华大学 黄维通 设计制作 【例】有两个文本文件，把第二个文本 文件接在第一个文本文件后面的功能。 #include “stdio.h“ #include “stdlib.h“ #define SIZE 512 main(int argc,char *argv) int i; char bufferSIZE; FILE *fp1,*fp2; if (argc!=3) printf(“Error！ “); exit(0); if (fp1=fopen(argv1,“a“)=NULL) printf(“file %s cant be opened n“, argv1); exit(0); 25清华大学 黄维通 设计制作 if (fp2=fopen(argv2,“r“)=NULL) printf(“file %s cant be openedn“, argv2); exit(0); while(fgets(buffer,SIZE,fp1)!=NULL) /读 取 file1文件内容存入 buffer数 组 printf(“n%s“,buffer);/ 输 出 file1内容 while(fgets(buffer,SIZE,fp2)!=NULL) /读 取 file2文件内容存入 buffer数 组 fputs(buffer,fp1); /将 file2的内容接在 file1文件后面 fclose(fp1); fclose(fp2); 26清华大学 黄维通 设计制作 if(fp1=fopen(argv1,“r“)=NULL) /将 fp1指 针 重定向到 file1文件 printf(“file %s failn“, argv1); exit(0); while(fgets(buffer,SIZE,fp1)!=NULL) /读 取 file1内容 printf(“n%s“,buffer); /输 出 file1内容 fclose(fp1); 27清华大学 黄维通 设计制作 /* 把文件 A的内容复制到文件 B中 */ #include main() int c; FILE *fpr,*fpw; char file130,file230; scanf(“%s%s“,file1,file2); if (fpr=fopen(file1,“r“)=NULL) printf(“n file%s failn“,file1); exit(); if (fpw=fopen(file2,“w“)=NULL) printf(“file %s failn“,file2); exit(); while(c=fgetc(fpr)!=EOF) fputc(c,fpw); fclose(fpr); fclose(fpw); 28清华大学 黄维通 设计制作 (3) 直接 I/O 这类操作每次都需要指定操作的长度， 通常用于二进制文件的读写 ANSI C为我们提供了具有这个功能的函数。 size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE * stream) 功能 : 从 stream中读取 nmemb次大小为 size的 元素到 ptr中，其中 ptr是数据存储的起始位置 ， size是每个元素的字节大小， nmemb是要读 取的次数， stream是已打开的文件指针。 29清华大学 黄维通 设计制作 类似的有按照二进制形式写入文件的 函数： size_t fwrite(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE * stream) 该函数的功能是向 stream流中写入大 小为 size的元素，写的次数为 nmemb。 30清华大学 黄维通 设计制作 【例】 现 有一个关于学生信息的磁 盘 文 件 file1， 把 该 文件存入另一个文件 file2 中 #include “stdio.h“ #include “stdlib.h“ #define SIZE 4 / 宏定 义 struct stu / 定 义结 构体 int id; / 结 构体成 员 char name20; int age; ; 31清华大学 黄维通 设计制作 main() / 主函数 struct stu stu1; / 定 义结 构体 变 量 int n; FILE *in,*out; /定 义 文件 类 型指 针 if(in=fopen(“file1.txt“,“rb“)=NULL) puts(“The file1 cant be opened“); exit(0); if(out=fopen(“file2.txt“,“wb“)=NULL) puts(“The file2 cant be opened “);exit(0); while(fread( fclose(in); fclose(out); 32清华大学 黄维通 设计制作 10.3.2 文件的格式化写操作 ANSI C提供了如下的格式化输出函数 int fprintf(FILE * stream, const char * format, argument,) 功能：据 format指定的格式向 stream中 输入字符串 其中： stream： 已打开的文件指针 format： 指定的写格式串 argument:输出变量列表 33清华大学 黄维通 设计制作 【例】 编 写程序， 实现显 示文件内容、 存 储 和 为 文件加行号的功能，如果 实现 此功能的程序的 执 行文件 为 display.exe ， 则 要求 执 行 该 程序的命令行格式 为 ： display -i -s filename -i和 -s两个 选项 意 义 如 下： 不指定 -i和 -s 只 显 示 filename文件的内容 指定 选项 -s 显 示并存 储 filename文件的内容 指定 选项 -i 对显 示文件的每一个加行号 同 时 指定 -i和 -s 把文件的每一行加行号后 显 示并存 储 34清华大学 黄维通 设计制作 #include “stdio.h“ #include “stdlib.h“ #include “string.h“ #define SIZE 100 void main(int argc,char *argv) char bufferSIZE,*filename; FILE *in,*out; int n,count=1 /count:行 计 数器 int sflag=0, /sflag:储 存 标 志， int iflag=0; /iflag:加行号 标 志 if(argc4) /参数个数正确否 ？ puts(“Command line should be : display -i-s filename“); exit(1); 35清华大学 黄维通 设计制作 for (n=1;n main() int a; char s80; FILE *fp; if (fp=fopen( ,“w“)=NULL) puts(“can not open file“); exit(); fscanf(stdin,“%s%d“,s, fprintf(fp,“%s %d“,s,a); fclose(fp); if (fp=fopen( ,“r“)=NULL) puts(“cannot open file“); exit(); fscanf(fp,“%s%d“,s, fprintf(stdout,“%s %dn“,s,a); fclose(fp); “e:tctest“ “e:tctest“ 42清华大学 黄维通 设计制作 fread,fwrite include: 语法： fread(buffer,size,count,fp); fwrite(buffer,size,count,fp); 参数： buffer: 读 /写数据的存放首地址 size: 每次要写 /读的字节数 count: 读 /写次数 fp: 文件指针 返回：实际读 /写的次数 . 功能：从文件中连续读入 count 次，字节数为 size 的数据块，存放在起始地址为 buffer 的内存区域。 43清华大学 黄维通 设计制作 /* 把一组数据写到文件中，然后再输出到屏幕上 */ #include #define SIZE 4 void save() FILE *fp; int i; if(fp=fopen(“stu_list“,“wb+“)=NULL) printf(“cannot open filen“); return; for (i=0;i语法： int putw(int w,FILE *fp); 参数： w: 要写入文件中的整数 功能：以二进制形式，向文件中写一个 int 型的整数。 其他读写函数 include: 语法： int getw(FILE *fp); 功能：从文件中读一个二进制整型数。 getw 46清华大学 黄维通 设计制作 fgetsinclude: 语法： char *fgets(字符数组地址 ， n, fp); 功能： 从文件中读入 n-1 字符，存入字符数组 include: 语法： int fputs(字符串首地址 ， fp); 功能：将字符串写入文件中，自动舍弃末尾 fputs 47清华大学 黄维通 设计制作 /* 显示文本文件的内容并加行号 */ #include #define n 256 main() char buffn, file20; int c,lcnt; FILE *fp; puts(“Input a file name:“); scanf(“%s“,file); if(fp=fopen(file,“r“)=NULL) printf(“nfile %s failn“,file); exit(); lcnt=0; while(fgets(buff,n,fp)!=NULL) printf(“%3d:%s“,+ lcnt,buff); fclose(fp); 48清华大学 黄维通 设计制作 /* 连接两个文本文件 */ #include #define BUFSIZE 256 main() int i; FILE *fp1,*fp2; char buffBUFSIZE,file115,file215; puts(“Input the file names:“); scanf(“%s%s“,file1,file2); if(fp1=fopen(file1,“a“)=NULL) printf(“file %s failn“,file1); exit(); if (fp2=fopen(file2,“r“)=NULL) printf(“file %s fialn“,file2); exit(); while(fgets(buff,BUFSIZE,fp2)!=NULL) fputs(buff,fp1); fclose(fp2); fclose(fp1); 49清华大学 黄维通 设计制作 在对文件进行操作时，不 一定始终都是从文件的开始位 置进行操作的，因此，对文件 的定位非常重要， TC提供了 一系列的文件定位的函数 10.4 文件的定位 50清华大学 黄维通 设计制作 ANSI C对该函数定义如下： int fgetpos(FILE * stream, fops_t * pos) 功能 :获得 stream中文件指针当前的位置 ，存储在 pos变量中， pos是保存文件指针 的位置信息。 该函数和 fsetpos是 ANSI C新增加的，该 它可获得文件当前的位置，当以后调用 fsetpos的时候可以重新将流定位到该位置 10.4.1 fgetpos函数 51清华大学 黄维通 设计制作 ANSI C对该函数定义如下： int fsetpos(FILE * stream, const fops_t * pos) 该函数的功能是设置文件指针的偏移 位置，函数运行如果成功，返回 0；如果 失败，返回非 0，并设置 errno， 该函数 使用的 pos， 通常都是以前从 fgetpos函数 得到的 10.4.2 fsetpos函数 52清华大学 黄维通 设计制作 ANSI C对该函数定义如下： long int ftell(FILE * stream) 该函数的功能是获得 stream中 文件指针当前的位置，该函数如果运 行成功，返回文件指针位置；如果失 败，返回 -1L， 并设置 errno。 10.4.3 ftell函数 53清华大学 黄维通 设计制作 ANSI C对该函数定义如下 int fseek(FILE * stream, long int offset, int whence) 功能：是控制文件指针在流当中的位置， offset表示位移的偏移量 ， whence是计算相对 位移量的基点 ，它可取 0、 1和 2三个值之一。 base取 值 命名 含 义 0 SEEK_SET 文件开 头 1 SEEK_CUR 文件当前位置 2 SEEK_END 文件末尾 10.4.4 fseek函数 54清华大学 黄维通 设计制作 fseek(fp， 200L， SEEK_SET)； /将文件 读 /写位置指 针 移到距文件 开 头 200个字 节 的位置 fseek(fp， 150L， 1)； / 将