C语言程序设计案例教程-课件10

第10章文件作业点评请简述一下结构体和共用体的异同。请分析一下结构体数组与链表的区别。预习检查什么是文件怎么打开和关闭文件3文件概述重点了解掌握2文件的随机读写文件的打开与关闭文件的读写1学习目标【案例1】-案例描述

新学年伊始，许多大一新生来校报道，为了方便对学生信息的统一管理，校方需要将学生的相关信息制作成学生信息表，存储到磁盘中。学生信息表中包含学号、姓名、年龄、性别四项信息，编程实现学生信息表的文本形式存储和二进制形式存储，并将生成的文件存储到D盘的Stu文件夹中。【案例1】-案例分析

本案例中学生信息的存储不借助既定的表格（如excel），而是将学生信息直接存储到文本文件或二进制文件中。在进行存储之前，应先有文件，因为要存储到两种形式的文件中，所以分别创建两个文件。在存储学生信息时，可以以每位学生的每一项信息为单位进行存储，也可以构造学生信息结构体，以每位学生的所有信息为单位进行存储。

在实现学生信息存储之前，需要先了解一下计算机中文件及文件存储的相关知识，以及针对计算机文件的相关操作，下面将针对所需知识逐一讲解。【案例1】-必备知识1计算机中的流文件23文件的缓冲区文件指针45文件的打开与关闭写文件6计算机中的流在C语言中将通过不同输入/输出设备（键盘、内存、显示器、网络等）之间的数据传输抽象表述为“流”。源输入流程序输出流程序目标【案例1】-必备知识什么是文件？【案例1】-必备知识【案例1】-必备知识文件所谓“文件”一般指存储在外部介质上数据的集合。操作系统是以文件为单位对数据进行管理的，也就是说，如果想找存放在外部介质上的数据，必须先按文件名找到指定的文件，然后从文件中读取数据。一个文件要有唯一的文件标识，以便用户识别和引用。文件标识包括3部分，分别为文件路径、文件名主干和文件后缀。

文件【案例1】-必备知识根据数据的组织形式，数据文件可分为文本文件和二进制文件。文件【案例1】-必备知识1、二进制文件数据在内存中是以二进制形式存储的，如果不加转换地输出到外存，就是二进制文件。

2、文本文件文本文件又称为ASCII文件，每一个字节放一个字符的ASCII码。

文件的缓冲区ANSIC标准采用“缓冲文件系统”处理文件。缓冲文件系统的特点是在内存开辟一个“缓冲区”，为程序的每一个文件使用。当程序执行读文件操作时，先将一批文件内容读到缓冲区中，然后再将内容从缓冲区逐个读到程序中。当程序执行写文件操作时，先将数据写入到缓冲区中，待缓冲区装满后再将数据从缓冲区一起写入到磁盘文件中。【案例1】-必备知识文件指针在C语言中，对文件的所有操作都必须依靠文件指针来完成。文件指针的定义格式如下所示：

FILE*变量名;例FILE*fp;【案例1】-必备知识一个文件指针变量只能指向一个文件。文件的打开与关闭操作文件之前首先要打开文件，不打开文件就不能对其进行读写。C语言提供了fopen()函数，该函数用于打开文件，其返回值类型为文件指针。fopen()函数的函数声明如下： FILE*fopen(char*filename,char*mode);【案例1】-必备知识打开文件并对文件操作结束后要关闭文件。关闭是释放缓冲区和其他资源的过程，不关闭文件就会慢慢耗光系统资源。C语言提供了一个fclose()函数，该函数用于关闭文件，其返回值类型为int类型。fclose()函数的函数声明如下： intfclose(FILE*fp);【案例1】-必备知识文件的打开与关闭用fopen()函数打开文件，需要确定文件的打开模式。文件常用的打开模式如下表所示。【案例1】-必备知识文件的打开与关闭打开模式名称描述r/rb只读模式以只读的形式打开一个文本文件/二进制文件，如果文件不存在或无法找到，fopen()函数调用失败，返回NULLw/wb只写模式以只写的形式创建一个文本文件/二进制文件，如果文件已存在，重写文件a/ab追加模式以只写的形式打开一个文本文件/二进制文件，只允许在该文件末尾追加数据，如果文件不存在，则创建新文件r+/rb+读取/更新模式以读/写的形式打开一个文本文件/二进制文件，如果文件不存在，fopen()函数调用失败，返回NULL

w+/wb+写入/更新模式以读/写的形式创建一个文本文件/二进制文件，如果文件已存在，则重写文件a+ab+追加/更新模式打开一个文本/二进制文件，允许进行读取操作，但只允许在文件末尾添加数据，若文件不存在，则创建新文件（1）、写文本文件fputc()函数用于向文件中写入一个字符，其语法格式如下：写文件 intfputc(charch,FILE*fp);【案例1】-必备知识ch表示写入的内容，fp表示一个文件指针，int表示函数返回值的类型为整数类型。写文件（1）、写文本文件fputs()函数将字符串写入文件，其函数声明如下： intfputs(constchar*str,FILE*file);【案例1】-必备知识参数str表示指向待写入的字符串的字符指针；参数file表示文件指针，该指针指向需要写入字符串的文件；返回值类型int类型表示函数返回值的类型为整型。写文件（2）、写二进制文件fwrite()函数用于以二进制的形式将数据写入文件，其函数声明如下： unsignedintfwrite(constvoid*str,unsignedintsize,

unsignedintcount,FILE*file);【案例1】-必备知识参数str为指向待写入数据的指针；size为待写入数据的字节数；count为待写入size个字节的数据的个数；file为文件指针，该指针指向需要写入字符的文件；返回值类型unsignedint型表示函数返回值的类型为无符号整型。写文件（2）、写二进制文件fprintf()函数用于格式化输出数据到文件，其函数声明如下：

intfprintf(FILE*file,constchar*format,...);【案例1】-必备知识参数file表示文件指针，该指针指向需要写入字符串的文件；参数format表示以什么样的字符串格式输出到文件中；返回值类型int型表示函数返回值的类型为整型。【案例1】-案例实现案例代码（详见教材代码实现）案例设计123打开一个文本文件；45调用fputs()函数、fputc()函数和fwrite()函数写入数据；调用fclose()函数关闭文件；打开一个二进制文件；调用fputs()函数、fputc()函数和fprintf()函数向其中写入数据；6调用fclose()函数关闭文件；【案例2】-案例描述

信息的存储是为了方便对信息的重复使用。一般对信息的操作包含增加、删除、修改和查询这四项，这四项操作都基于已存在的文件。本案例的目标是实现学生信息的读取，要求从案例1生成的文件中，读取学生信息，输出到屏幕上。【案例2】-案例分析

本案例的实现基于案例1中已存在的文件，通过案例1的学习可知，在对文件进行操作之前需要先打开文件，之后才能逐一读取文件中的内容。案例1中生成了两个文件，一个为文本文件，一个为二进制文件，因为其存放形式不同，所以在打开时需要使用不同的打开模式。【案例2】-必备知识1读文件文件位置指针2（1）、读文本文件fgetc()函数用于读取文件的字符，其语法格式如下：读文件 charfgetc(FILE*fp);【案例2】-必备知识参数fp表示一个文件指针变量，char表示函数返回值的类型为字符类型。读文件（1）、读文本文件fgets()函数用于从文件中读取一行字符串，或读取指定长度的字符串，其函数声明如下： char*fgets(char*buf,intmaxCount,FILE*file);【案例2】-必备知识参数buf指向用来存储文件数据的数组的地址；参数maxCount指明存储数据的大小；参数file是将要读取的文件的文件指针。返回值类型char*型表示函数返回值的类型是字符型指针。读文件（2）、读二进制文件fread()函数用于在程序中以二进制的形式来读取文件，其函数声明如下：

unsignedintfread(void*dstBuf,unsignedintelementSize,

unsignedintcount,FILE*file);【案例2】-必备知识参数dstBuf表示指向要接收数据的内存空间的指针；参数elementSize表示接收的数据项的字节数；参数count表示每次函数运行时要读取的数据项的个数，每个数据项是elementSize个字节；参数file表示文件指针，该指针指向需要写入字符的文件；返回值类型unsignedint型表示函数返回值的类型为无符号整型。（2）、读二进制文件fscanf()函数用于从文件中格式化读取数据，其函数声明如下：

intfscanf(FILE*file,constchar*format,...);读文件【案例2】-必备知识参数file表示文件指针，该指针指向需要读取字符串的文件；参数format表示文件中的字符串以什么样的格式输入到程序中；返回值类型int型表示函数返回值的类型为整型。1、rewind()函数rewind()函数的作用是将文件位置指针指向文件开头，该函数的定义的语法格式如下所示：文件位置指针

voidrewind(FILE*fp);【案例2】-必备知识2、fseek()函数fseek()函数的作用是将文件位置指针指向指定位置，该函数定义的语法格式如下所示：文件位置指针

intfseek(FILE*fp,longoffset,intorigin);【案例2】-必备知识参数origin的值有三个，具体如下：●SEEK_SET：对应的数字值为0，表示从文件开头进行偏移；●SEEK_CUR：对应的数字值为1，相对于当前位置进行偏移；●SEEK_END：对应的数字值为2，相对于文件末尾进行偏移。3、ftell()函数ftell()函数的作用是获取文件位置指针的当前位置，该函数定义的语法格式如下所示：文件位置指针

longftell(FILE*fp);【案例2】-必备知识ftell()函数调用成功后，返回文件位置指针的当前位置，但如果当文件不存在或发生其他错误时，则函数的返回值为-1L。【案例2】-案例实现案例代码（详见教材代码实现）案例设计

读取文件之前应保证文件已经存在，本案例设计读取案例1中生成的文件。文件读取时同样需要打开和关闭，本案例中将使用不同的打开模式打开文本文件和二进制文件，之后分别使用fgetc()和fscanf()函数获取文本文件中的内容，使用fread()函数读取二进制文件中的内容。【案例3】-案例描述

编程实现学生成绩的存储和删除，具体要求如下：

（1）根据输入的路径和文件名创建或打开文件，通过输入设备输入多条学生信息，将输入的学生信息保存到磁盘文件中；

（2）根据用户输入的学生姓名，删除成绩表中对应的记录。【案例3】-案例分析

存储一条信息的方法在案例1中已经实现，本案例中需要实现的是存储多条信息到文件中，与案例1的不同在于在打开和关闭文件之间将会进行多次写操作。

删除信息的基本方法是：将文件中的数据读到辅助变量中，检测辅助变量中是否包含要删除的信息，如果有，则删除此条信息，然后以重写的方式打开文件，使用辅助变量中的数据覆盖原文件中的数据。

经过以上分析可知，删除学生信息的主要步骤依然是文件信息的读写。文件信息的读写方式在案例1和案例2中已经学习，本案例不再赘述。【案例3】-案例实现案例设计信息的写入和存储123构造学生结构体，结构体中包含学生姓名和成绩；使用追加方式打开一个二进制文件，将结构体数组中的数据逐条写入文件中；定义一个学生结构体变量数组，保存写入的每一条学生信息；【案例3】-案例实现案例设计信息的写入和存储123由用户输入一个学生姓名；45以重写的方式打开文件，将数组中的信息写入文件，之后关闭文件。检测数组中是否包含要删除的信息，作相应处理；查找学生信息；打开文件，将文件中信息存储到结构体数组中，关闭文件；案例代码（详见教材代码实现）【案例4】-案例描述

近些年来，因为信息泄露造成财产损失的事件时有发生。随着科技的发展，信息的传播与获取越来越方便，为了防止因信息泄露造成的各种危机，信息加密技术应得到充分的重视。本案例要求设计程序，对已经存在的文件进行加密和解密。【案例4】-案例分析

文件加密的目的是保证信息的安全，加密的原理是根据某种原则，对源文件中的信息进行修改，使加密后的文件在与源文件仍保持联系的情况下，不会直接反映出源文件中存储的信息，并且加密后的文件能根据某种原则，还原出源文件的内容。【案例4】-案例实现案例设计

根据案例分析，本案例中的文件可分为三个：源文件，加密文件和解密后的文件。

使用异或的方式对源文件进行加密。为了保证源文件的完整，这里将加密后的信息存放到新的文件中，所以将运算的结果存储到加密文件。

若要根据加密文件获取源文件中存储的信息，需要逐个读取加密文件中的字符，使其与密码再次异或，获取解密后的信息。案例代码（详见教材代码实现）【案例5】-案例描述

随着科技的发展，计算机的普及，计算机软件在诸多领域都得到了广泛的应用。如今，管理系统不再是大公司的专利，许多小型的管理系统，如餐厅的餐饮管理系统、超市的收银系统、学校的学生选课系统等都已逐步普及到了我们的生活中。

本案例要求实现一个基于单链表的图书管理系统，