C语言程序设计 教案 10-1 文件的概念 - 副本

《C语言程序设计》教案课程名称C语言程序设计任课教师总课时64教学课题文件的概念授课班级授课日期课时2教学目标知识目标：1.掌握文件的定义2.掌握文件的打开与关闭能力目标：能够熟练掌握文件的基本操作素质目标：团队合作能力、团队互助，自我学习的习惯重点难点文件的定义与基本操作教学方法演示、讲解、启发教学资源教材《C语言程序设计》设备准备VC++6.0，极域电子教室软件，分发工作任务单教学环节（教学过程）教学内容教师活动学生活动教学目标课时1演示项目效果通过教室软件演示程序执行结果倾听、观看、思考、陈述给学生演示任务结果10分钟2理论讲解讲授文件的定义、打开和关闭讲授预备需要的理论知识15分钟3举例通过一个案例进一步讲解文件的定义、打开和关闭讲授、演示通过实际应用帮助学生理解理论知识20分钟4应用布置两个相关题目辅导、答疑通过做相关练习题帮助学生更好的理解相关知识45分钟教学内容（详细）：文件概述所谓文件，一般指存储在计算机外部介质上的一组相关数据的集合。在现代计算机的应用领域中，数据处理是个重要方面，要实现数据处理，往往是要通过文件的形式来完成。本项目介绍如何将数据写入文件和从文件中读出。1.文件的概念文件是指存储在外部介质上的数据集合，为标识一个文件，每个文件都必须有一个文件名，文件名的一般形式为：文件名.[扩展名]，其中扩展名是可选的，并按类别命名，例如，C语言源程序的扩展名是C，而可执行文件的扩展名是EXE等等。2.文件类型（1）按文件的逻辑结构分1）记录文件：由具有一定结构的记录组成（定长和不定长）。2）流式文件：由一个个字符（字节）数据顺序组成。（2）按存储介质1）普通文件：存储介质（磁盘、磁带等）文件。2）设备文件：非存储介质（键盘、显示器、打印机等）文件。（3）按数据的组织形式分1）文本文件：也称ASCII码文件。这种文件在保存时，每个字符对应一个字节，用于存储对应的ASCII码。2）二进制文件：不是保存ASCII码，而是按二进制的编码方式来保存文件内容。例如：短整型数100，由1、0、0三个字符组成，它们的ASCII码分别为49、48、48，所以在文本文件中存储的是49、48、48三个数，需要3个字节。在二进制文件中直接存放的是100，只要占2个字节就行了。如图10-1所示。ASCII文件ASCII文件100二进制文件00000000011001000011000100110000011001000000000000110000图10-1短整型数100的存储形式示意3.文件的用途1）使程序与数据分离，数据文件的改动不会引起程序的改动。2）使数据共享，不同程序可以访问同一数据文件中的数据。3）程序运行的中间数据或者结果数据可以长期保存。4.文件的处理方式1)缓冲文件系统：又称为标准文件系统或高级文件系统，是目前常用的文件系统，也是ANSIC建议使用的文件系统。系统自动为正在使用的文件开辟内存缓冲区。可减少主机和外部设备频繁交换数据的次数，缓冲文件系统的输入输出如图所示。2）非缓冲文件系统又称为低级文件系统，它提供的文件输入输出操作函数更接近于操作系统，它不能自动设置缓冲区，而是由用户根据所处理的数据大小在程序中设置，其输入输出示意图如图所示。因此，非缓冲文件系统的操作与机器本身有关，使用起来较为困难，但它节省内存，执行效率较高。5.文件的定义一般情况下，要使用一个文件，系统将在内存中为这一文件开辟一个“文件信息区”，用来存放文件的有关信息，如文件当前的读写位置、缓冲区中未被处理的字符数、文件操作方式、下一个字符的位置、文件缓冲区的位置等。这些信息保存在一个结构体中，该结构体由系统定义的，定义在stdio.h的头文件中。VisualC++6.0系统中具体定义形式为：struct_iobuf{char*_ptr;/*文件输入的下一个位置*/int_cnt;/*当前缓冲区的相对位置*/char*_base;/*数据缓冲区的位置*/int_flag;/*文件状态标志*/int_file;/*用于有效性检验*/int_charbuf;/*如无缓冲区不读取字符*/int_bufsiz;/*缓冲区的大小*/char*_tmpfname;/*临时文件名*/};typedefstruct_iobufFILE;C语言对文件的操作并不是直接通过文件名进行的，而是根据文件名生成一个指向FILE结构类型的指针。也就是首先定义一个FILE的指针，例如：FILE*fp;通过fp使用结构体变量中的文件信息访问文件。也就是说，C程序中是通过文件指针变量fp找到与它相关的文件的，通过该指针对文件进行操作。6.文件的打开和关闭文件的读写操作之前，必须先打开文件；使用结束后，为了避免数据丢失，应立即关闭文件。即文件的使用步骤一般为：首先打开文件，然后进行文件的读写操作，最后关闭文件。文件的打开和关闭都是通过函数来实现的。（1）文件的打开C语言中，使用fopen()函数来打开文件。格式：FILE*fp;fp=fopen("文件名","操作方式");功能：以指定的操作方式打开一个文件。若文件正常打开，返回指向文件结构体的指针；否则打开失败，返回NULL。操作方式含义文件不存在时文件存在时r只读（文本文件）出错正常打开w只写（文本文件）建立新文件文件原有内容丢失a添加（文本文件）建立新文件在文件原有内容末尾追加rb只读（二进制文件）出错正常打开wb只写（二进制文件）建立新文件文件原有内容丢失ab添加（二进制文件）建立新文件在文件原有内容末尾追加r+读/写（文本文件）出错正常打开w+写/读（文本文件）建立新文件文件原有内容丢失a+读/添加（文本文件）建立新文件在文件原有内容末尾追加rb+读/写（二进制文件）出错正常打开wb+写/读（二进制文件）建立新文件文件原有内容丢失ab+读/添加（二进制文件）建立新文件在文件原有内容末尾追加例如：FILE*fp;fp=fopen("test.txt","r");上面代码表示以读方式打开当前目录下文件名为“text.txt”的文本文件。程序中一般会考虑作容错处理，常用的方法如下：if((fp=fopen("文件名","操作方式"))==NULL){printf("打开文件失败！");exit(0);/*结束程序运行*/}（2）文件的关闭使用完一个文件后，应使用fclose()函数及时关闭。fclose()函数和fopen()函数一样，原型也在stdio.h中，调用的一般形式为：fclose(文件指针);例如：fcl