C语言系列课件

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语言文件概述13.2文件的打开与关闭13.3文件的读写操作13.4位置指针与文件定位13.5出错检测[Return]

13.1Ｃ语言文件概述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。6．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。[Return]13.2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。

13.2.1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12-1所示。例如，FILE*fp;fp＝fopen("data.99"，"r")；3．说明（1）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);}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。（4）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。（5）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）。13.2.2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*/[Return]13.3文件的读写操作文件打开之后，就可以对它进行读与写的操作了。13.3.1读／写文件中的一个字符

13.3.2读／写一个字符串13.3.3读／写一个数据块13.3.4对文件进行格式化读／写13.3.5读／写函数的选用原则

[Return]if((fp=fopen(argv[1],"w"))==NULL) /*打开文件失败*/{printf("cannotopenthisfile\n");exit(0);}/*输入字符，并存储到指定文件中*/for(;(ch=getchar())!='@';)fputc(ch,fp); /*输入字符并存储到文件中*/fclose(fp); /*关闭文件*/} [程序演示]程序运行情况：abcdefg1234567@←┘库函数fputc()：1）用法：intfputc(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）。2．从文件中读入一个字符──fgetc()函数和feof()函数[案例13.2]顺序显示[案例13.1]创建的磁盘ASCII码文件。/*案例代码文件名：AL12_2.C*//*程序功能：顺序显示一个磁盘ASCII码文件*//*参数：带参主函数，使用格式：可执行文件名源文件名*/#include"stdio.h"main(intargc,char*argv[]){FILE*fp;charch;if(argc!=2) /*参数个数不对*/{printf("thenumberofargumentsnotcorrect\n");printf(“\nUsage:可执行文件名源文件名");exit(0);}（1）库函数fgetc()1）用法：intfgetc(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。（2）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。[案例13.3]实现制作ASCII码文件副本的功能。/*案例代码文件名：AL12_2.C*//*程序功能：制作ASCII码文件的副本*//*使用格式：可执行文件名源文件名目标文件名*/#include"stdio.h"main(intargc,char*argv[]){FILE*input,*output; /*input：源文件指针,output：目标文件指针*/charch;if(argc!=3)/*参数个数不对*/{printf("thenumberofargumentsnotcorrect\n");printf("\nUsage:可执行文件名source-filedest-file");exit(0);}if((fp=fopen(argv[1],"r"))==NULL) /*打开源文件失败*/{printf("cannotopensourcefile\n");exit(0);}if((fp=fopen(argv[2],"w"))==NULL)/*创建目标文件失败*/{printf("cannotcreatedestinationfile\n");exit(0);}/*复制源文件到目标文件中*/for(;(!feof(input));)fputc(fgetc(input),output);fclose(input);fclose(output); /*关闭源文件和目标文件*/} [程序演示]13.3.2读／写一个字符串──fgets()和fputs()[案例13.4]将键盘上输入的一个长度不超过80的字符串，以ASCII码形式存储到一个磁盘文件中；然后再输出到屏幕上。/*案例代码文件名：AL12_4.C*//*参数：可执行文件名要创建的磁盘文件名*/#include"stdio.h"main(intargc,char*argv[]){FILE*fp;charstring[81]; /*字符数组用于暂存输入输出的字符串*/if(argc>2)/*参数太多，提示出错*/{printf("Toomanyparameters…\n\n"); printf("Usage:可执行文件名\n");exit(0);}if(argc==1) /*缺磁盘文件名，提示输入*/{printf("Inputthe:");gets(string); /*借用string暂存输入的文件名*/argv[1]=(char*)malloc(strlen(string)+1);/*给文件名参数申请内存空间*/strcpy(argv[1],string);/*复制文件名到形参中*/}if((fp=fopen(argv[1],"w"))==NULL) /*打开文件失败*/{printf("cannotopenthisfile\n"); exit(0);}/*从键盘上输入字符串，并存储到指定文件中*/printf("Inputastring:");gets(string); /*从键盘上输入字符串*/fputs(string,fp); /*存储到指定文件*/fclose(fp);/*重新打开文件，读出其中的字符串，并输出到屏幕上*/if((fp=fopen(argv[1],"r"))==NULL) /*打开文件失败*/{printf("cannotopenthisfile\n");exit(0);}fgets(string,strlen(string)+1,fp); /*从文件中读一个字符串*/printf("Outputthestring:");puts(string); /*将字符串输出到屏幕上*/fclose(fp);} [程序演示]

（1）为增强程序的可靠性，程序中对参数过多的情况，提示出错、并终止程序运行；而遗漏文件名时，提示用户输入。同时，为增强程序的人机交互性，凡是需要用户输入数据的地方，都设置提示输入的信息；凡是输出数据的地方，都设置输出说明信息。13.3.3读／写一个数据块──fread()和fwrite()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。[Return]13.3.5读／写函数的选用原则从功能角度来说，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。[Return]13.4位置指针与文件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。

13.4.1位置指针复位函数rewind()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。13.4.2随机读写与fseek()函数对于流式文件，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);2．功能：将指定文件的位置指针，从参照点开始，移动指定的字节数。（1）参照点：用0（文件头）、1（当前位置）和２（文件尾）表示。在ANSIC标准中，还规定了下面的名字：SEEK_SET──文件头，SEEK_CUR──当前位置，SEEK_END──文件尾（2）位移量：以参照点为起点，向前（当位移量>０时）或后（当位移量<０时）移动的字节数。在ANS