c语言程序设计 文件程序设计

C语言程序设计第9章文献程序设计

《C语言程序设计》（第3版）张磊编著21世纪高等学校规划教材清华大学出版社语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第1页第9章文献程序设计9.1文献概述9.2文献基本操作9.3文献数据块读写操作9.4文献其他操作9.5文献应用举例语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第2页9.1文献概述9.1.1文献概念9.1.2文献分类9.1.3文献一般操作过程9.1.4文献指针语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第3页9.1.1文献概念文献是计算机中一种主要概念，一般是指存放在外部介质上信息集合。存放程序代码文献称为程序文献，存放数据文献称为数据文献。另外，C语言把输入输出设备也视为一类特殊文献。计算机对文献操作总体上提成输入和输出两大类，对文献输人输出（I/0）过程是通过操作系统进行管理。C语言程序对文献处理是通过标准函数库中文献操作函数实现，使用这些函数，能够简单、高效、安全地访问外部数据。语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第4页9.1.1文献概念1．设备文献在C语言中，所有外部设备均被作为文献看待，这种文献称为设备文献。对外部设备输人输出处理就是读写设备文献过程。

2．文献缓冲区在程序运行过程中，程序要将保存在内存中数据写入磁盘，首先要建立一种“输出文献缓冲区”，这个缓冲区是一种连接计算机内存数据与外存文献桥梁，当向文献输出数据时，准备输出数据先写入文献缓冲区，等文献缓冲区填满后再输出到文献中。这一过程称为“写文献”，是数据输出过程。与“写文献”过程相正确是要将保存在文献中数据装入内存。首先要建立一种“输入文献缓冲区”，当从文献中输入数据时，也是把读入数据先写入文献缓冲区，等文献缓冲区数据装满之后再整个送给程序。这一过程称为“读文献”，是数据输入过程。语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第5页9.1.1文献概念使用缓冲区文献读、写示意图

语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第6页9.1.2文献分类以ASCII码字符形式存放文献称为文本文献，又叫ASCII文献。例如用高级程序语言编写程序文献是文本文献，用Windows“记事本”程序创建文献也是文本文献。文本文献是一种字符流文献，文本文献一种字符就是一种字节，因而方便了字符处理，不过文本文献一般要占用较大存放空间。二进制文献是按照数据在内存中字节序列形成字节流文献。例如C程序目标文献（扩展名为obj）和可执行文献（扩展名为exe）都是二进制文献。在二进制文献中，字节信息与实际数据位并不一一对应，因此，若直接显示二进制文献内容时，顾客看到是某些不能识别字符。

文本文献

二进制文献语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第7页9.1.3文献一般操作过程使用文献一般步骤打开文献→操作文献→关闭文献打开文献：建立顾客程序与文献联系，系统为文献开辟文献缓冲区。操作文献：是指对文献读、写、追加和定位操作。读操作：从文献中读出数据，即将文献中数据输入到计算机内存。写操作：向文献中写入数据，即将计算机内存中数据输出到文献。追加操作：将新数据写到文献原有数据背面。定位操作：移动文献读写位置指针。关闭文献：切断文献与程序联系，将文献缓冲区内容写入磁盘，并释放文献缓冲区。语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第8页9.1.4文献指针文献型指针变量定义FILE*变量名;例如：FILE*p;注意：由于文献类型FILE在头文献stdio.h中定义，因此在使用FILE类型前必须先打开stdio.h文献。假如需要对某一种文献进行读写操作，必须首先要指定指向它文献指针。只有通过文献指针，才能调用对应文献。当程序需要同步处理多种文献时，则需要说明多种FILE型指针变量，使它们分别指向多种不一样文献。语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第9页9.2文献基本操作9.2.1打开和关闭文献9.2.2最基本文献读写函数语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第10页9.2.1打开和关闭文献打开文献操作是使用文献第一种步骤，而关闭文献操作则是使用文献最后一种步骤。C语言系统分别使用fopen()函数和fclose()函数实现文献打开和关闭操作。1．文献打开函数fopen()fopen()函数用来实现打开文献，它处理如下3个问题：⑴指定要打开文献名；⑵指定文献使用方式，如是读文献还是写文献等；⑶为打开文献指定一种指针变量，方便使用这个指针变量对文献进行访问。fopen()函数调用方式FILE*fp;fp=fopen(文献名,使用文献方式);例如:fp=("example.txt","r");表达要打开文献名为example.txt，使用文献方式是“r”方式，文献指针是fp。语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第11页9.2.1打开和关闭文献文献使用方式文献使用方式作用r以“只读”方式打开一种文本文献w以“只写”方式打开一种文本文献a向文本文献尾增加数据rb以“只读”方式打开一种二进制文献wb以“只写”方式打开一种二进制文献ab向二进制文献尾增加数据r+以“读/写”方式打开一种文本文献w+以“读/写”方式建立一种新文本文献a+以“读/写/追加”方式打开一种文本文献rb+以“读/写”方式打开一种二进制文献wb+以“读/写”方式建立一种新二进制文献ab+以“读/写/追加”方式打开一种二进制文献语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第12页9.2.1打开和关闭文献2．关闭文献函数fclose()fclose()函数一般格式fclose(文献指针);功能关闭“文献指针”所指向文献，释放打开文献时使用构造体变量，断开文献指针与文献联系。例如：

fclose(fp);语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第13页9.2.2最基本文献读写函数1．fputc()函数一般形式fputc(ch,fp);功能将字符（ch值）输出到fp所指向文献中。语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第14页9.2.2最基本文献读写函数例9-1使用fputc()函数在屏幕显示一种字符串。/*programe9-1.c*/

#include<stdio.h>voidmain(){char*p="Thisisaexample.";while(*p!='\0')fputc(*p++,stdout);}设备文献语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第15页9.2.2最基本文献读写函数例9-2

把从键盘输入一种字符串写入到磁盘文献example.txt中。/*programe9-2.c*/#include<stdio.h>voidmain(){ charch; FILE*fp; fp=fopen("example.txt","w"); printf("Enterastring:"); while((ch=getchar())!='\n')

fputc(ch,fp);

fclose(fp);}

语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第16页9.2.2最基本文献读写函数2．fgetc()函数从指定文献读入一种字符，该文献必须是以读或读写方式打开。一般使用如下形式调用fgetc()函数ch=fgetc(fp);其中，fp为文献型指针变量，ch为字符变量。正常情况下fgetc()函数返回值是从文献中读出一种字符。当打开文献并立虽然用fgetc()读文献时，fgetc()函数从文献开始位置读取一种字符。每读取一种字符后，文献位置指针后移一种字符位置。若目前读取是文本文献，当遇到文献结束标志时，fgetc()函数返回值为EOF。语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第17页9.2.2最基本文献读写函数例9-3

使用fgetc()函数输出文献example.txt内容。/*programe9-3.c*/#include<stdio.h>voidmain(){ charch; FILE*fp; fp=fopen("example.txt","r"); while((ch=fgetc(fp))!=EOF) putchar(ch); fclose(fp);}

语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第18页9.2.2最基本文献读写函数例9-4使用feof()进行文献读取控制，输出文献example.txt内容。/*programe9-4.c*/#include<stdio.h>voidmain(){FILE*fp;if((fp=fopen("example.txt","r"))==NULL){printf("filecannotopen!\n");exit(1);}

while(!feof(fp))

putchar(fgetc(fp));fclose(fp);}判断被读取文献是否已经读完。当未遇文献结束标志时，feof()值是0，不然feof()值是1。语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第19页9.3文献数据块读写操作9.3.1fwrite()函数9.3.2fread()函数语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第20页9.3.1fwrite()函数fwrite()函数功能是把内存中某些数据块写到指定文献中。一般调用形式fwrite(buffer,size,count,fp);其中：fp是接收数据文献指针；buffer是数据块内存首地址，一般是指针变量名、数组名等；size是一种数据块字节数（即数据块大小）；count是执行一次fwrite()函数从内存输出到fp文献数据块数目。语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第21页9.3.1fwrite()函数例9-5

从键盘上输入一批学生数据，然后以“stu_list”文献名存放到磁盘上。/*programe9-5.c*/#include<stdio.h>#defineN4structstudent_type{charname[10];intnum;intscore;}stud;voidmain(){ inti; FILE*fp; if((fp=fopen("stu_list","wb"))==NULL) { printf("Cannotopenfile\n"); exit(1); } printf("Inputdata,please!\n"); for(i=0;i<N;i++) {scanf("%s%d%d",,&stud.num,&stud.score);

fwrite(&stud,sizeof(structstudent_type),1,fp); } fclose(fp); printf("Allright.\n");}语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第22页9.3.2fread()函数fread()函数把指定文献中一种数据块读到内存中。一般调用形式fread(buffer,size,count,fp);其中：fp是读取数据文献指针；buffer是接收文献数据内存首地址，一般是指针变量名、数组名等；size是一种数据块字节数（即数据块大小）；count是执行一次fread()函数读取数据块数目。例9-6将上述stu_list文献内容显示在屏幕上。/*programe9-6-1.c*/#include<stdio.h>#defineN4structstudent_type{ charname[10]; intnum; intscore;}stud;voidmain(){ inti; FILE*fp; if((fp=fopen("stu_list","rb"))==NULL) { printf("Cannotopenfile.\n"); exit(1); } for(i=0;i<N;i++) { fread(&stud,sizeof(structstudent_type),1,fp); printf("%-10s%4d%4d\n",,stud.num,stud.score); } fclose(fp);}语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第23页9.3.2fread()函数再如，设有如下定义：structstudent_type{charname[10];intnum;intage;}stud[40];其中，构造体数组stud每一种元素用来寄存一种学生有关数据，假设学生数据已寄存在磁盘文献中，且该文献已打开，并由fp指向，则能够用下面语句把文献中前40个学生数据输入到构造体数组stud中：for(i=0;i<40;i++)

fread(&stud[i],sizeof(structstudent_type),1,fp);语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第24页9.4文献其他操作9.4.1文献格式化读写9.4.2文献随机读写操作9.4.3ftell()函数9.4.4文献字符串操作语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第25页9.4.1文献格式化读写1．文献格式化读操作由fscanf()函数实现，从指定文献中，按照说明格式向变量提供数据。一般使用格式fscanf(fp,格式字符串,输入表列);其中fp是文献指针“格式字符串”和“输入表列”与scanf()函数有关内容相同。例如：fscanf(fp,“%d”,&m);该语句将磁盘文献中数据送给变量m，其中磁盘文献由fp指向。语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第26页9.4.1文献格式化读写2．文献格式化写操作由fprintf()函数实现，将指定变量值按照一定格式写到指定文献中。一般使用格式fprintf(fp,格式字符串,输出表列);说明：⑴fp是要写入数据文献指针。⑵“格式字符串”和“输出表列”与printf()函数有关内容形同。例如：fprintf(fp,"%d",m);该语句将整型变量m按%d格式输出到fp指向文献中。例9-7从键盘输入一种字符串和一种十进制整数，将它们写入test文献中，然后再从test文献中读出并显示在屏幕上。/*programe9-7.c*/#include<stdio.h>voidmain(){ chars[100]; inta; FILE*fp; if((fp=fopen("test","w"))==NULL) {printf("fileopenerror.\n");exit(0);} fscanf(stdin,"%s%d",s,&a); fprintf(fp,"%s%d",s,a); fclose(fp); if((fp=fopen("test","r"))==NULL) {printf("Cannotopenfile.\n");exit(0);} fscanf(fp,"%s%d",s,&a); fprintf(stdout,"%s%d\n",s,a); fclose(fp);}

语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第27页9.4.2文献随机读写操作1．fseek()函数功能：变化文献位置指针。调用形式fseek(fp,offset,position);其中：⑴fp为文献型指针；⑵文献位置指针定位由参数offset和position共同确定。position要求指针定位时基准位置，offset要求文献位置指针离开基准位置偏移量，它单位是字节。position值用整常数表达,取值范围是0、1、2三个数之一，其意义如下：0：表达基准位置为文献开头位置；1：表达基准位置为文献目前位置；2：表达基准位置为文献结尾位置，该位置在文献内容最后一种字节之后。语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第28页9.4.2文献随机读写操作fseek()函数调用实例：fseek(fp,50L,0);将位置指针移到文献头起始第50个字节处fseek(fp,100L,1);将位置指针从目前位置向文献尾方向移动100个字节fseek(fp,-20L,2);将位置指针从文献末尾向文献头方向移动20个字节语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第29页9.4.2文献随机读写操作例9-8在例9-6中建立了学生数据文献stu_list，将其中第3个学生成绩修改为97。/*programe9-8.c*/#include<stdio.h>structstudent_type{ charname[10]; intnum; intscore;}stud;voidmain(){ inti,size; FILE*fp; size=sizeof(structstudent_type); if((fp=fopen("stu_list","rb+"))==NULL) { printf("fileopenerror.\n"); exit(1); } fseek(fp,2*size,0); fread(&stud,size,1,fp); printf("%s%d%d\n",,stud.num,stud.score); printf("newscore:"); scanf("%d",&stud.score); fseek(fp,-size,1); fwrite(&stud,size,1,fp); fclose(fp);}语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第30页9.4.2文献随机读写操作2.rewind()函数作用：将文献位置指针复位。调用形式rewind(fp);其中：fp为文献型指针。执行rewind()函数后，对于fp指向文献，不论目前文献位置指针在何处，都使它复位到文献开始位置。语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第31页9.4.2文献随机读写操作例9-9

在屏幕上显示文献e9-6-2.c内容，并将该文献复制为文献e9-6-3.c。#include<stdio.h>voidmain(){ FILE*fp1,*fp2; fp1=fopen("e9-6-2.c","r"); fp2=fopen("e9-6-3.c","w"); while(!feof(fp1)) putchar(fgetc(fp1)); rewind(fp1); while(!feof(fp1)) fputc(fgetc(fp1),fp2); fclose(fp1); fclose(fp2);}语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第32页9.4.3ftell()函数ftell()函数用于获取文献位置指针，其调用形式如下：ftell(fp);其中：fp为文献指针。ftell()函数返回值是fp所指向文献目前读写位置，该值是一种长整型数，是位置指针从文献开始处到目前位置位移量字节数。语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第33页9.4.3ftell()函数例9-10新建data.txt文献，检查文献位置指针值；然后将字符串"Beijing2023"写入文献中，再检查文献位置指针值。#include"stdio.h"main(){FILE*fp;longposition;fp=fopen("data.txt","w");position=ftell(fp);printf("position=%ld\n",position);fprintf(fp,"Beijing2023");

position=ftell(fp);

printf("position=%ld\n",position);fclose(fp);}语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第34页9.4.4文献字符串操作1．fgets()函数一般调用形式fgets(buffer,n,fp);作用从fp指向文献中读取n-1个字符，然后存放到以buffer为首地址内存空间中，一般buffer是一种指针变量名、数组名等。假如在读入n-1个字符过程中遇到换行符或EOF，读入即结束。字符串读入后在最后加一种'\0'字符作为字符串结束标志。语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第35页9.4.4文献字符串操作2．fputs()函数调用形式fputs(buffer,fp);作用将内存buffer中字符串写到fp指向文献中，buffer能够是一种字符串常量，也能够是字符串首地址。语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第36页9.4.4文献字符串操作例9-11将字符串"VisualC++"和"Visualbasic"依次存入文献text中，然后将第一种字符串读出并显示出来。#include<stdio.h>voidmain(){ FILE*fp; charstring[20]; fp=fopen("text","w+"); fputs("VisualC++\n",fp); fputs("Visualbasic\n",fp); rewind(fp); fgets(string,20,fp); puts(string); fclose(fp);}语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第37页9.5文献应用举例9.5.1文献复制9.5.2存放在文献中学生成绩排序语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第38页9.5.1文献复制例9-12设计一种程序，实现任意文本文献复制。问题分析与算法设计⑴由于源文献是任意，因此源文献名应通过键盘输入；同样，生成目标文献名也应由键盘输入。⑵源文献以只读方式打开，目标文献以写方式打开。⑶从第一种字符开始，次序逐字符读出源文献，每读出一种字符，立即写入目标文献中，使用feof()函数判断源文献结束状态。实现程序#include<stdio.h>voidmain(){ charch,source[20],target[20]; FILE*fp_s,*fp_t; printf("Enterthesourcefilename:"); scanf("%s",source); printf("Enterthetargetfilename:"); scanf("%s",target); if((fp_s=fopen(source,"r"))==NULL) { printf("Cannotopensourcefile.\n"); exit(1); } if((fp_t=fopen(target,"w"))==NULL) { printf("Cannotopentargetfile.\n"); exit(1); } while(!feof(fp_s)) fputc(fgetc(fp_s),fp_t); fclose(fp_s); fclose(fp_t);}语言程序设计（第3版）张磊编著清华大学出版社第39页9.5.2存放在文献中学生成绩排序例9-13在例9-5中，我们建立了一种stu_list文献。编写程序，对该文献内容按照