C语言程序设计教程 课件 第10.1 文件

第10章文件教学目标1.了解C语言中文件的使用方法；2.能够读写文本文件和二进制文件；3.掌握顺序读写和随机读写函数的用法。教学内容文件的相关操作10.2

文件的相关概念10.1第9章文件想一想C语言编程为什么需要使用文件？编程计算10名学生平均成绩，每一次运行程序都要重复输入10名学生的成绩。如何做到一次输入，下次运行程序重复使用？内存：临时存储数据磁盘(外存)：长期保存数据，可以使用文件，将数据存储到磁盘上。10.1文件的相关概念“文件”：就是记载在外部存储器上的数据集合，是存储数据的载体。在C语言中，把这些数据的集合看成是字符或者字节序列（或称：有序的“字节流”），处理这些文件时，并不区分文件类型，而是按字节处理。EOF012345n-1结束标志10.1文件的相关概念文件的分类按数据的组织形式：文本文件、二进制文件按文件存储格式：源程序文件、数据文件、图形图像文件、音频文件、视频文件、可执行文件按照保护级别：只读文件、只写文件、可读可写文件等按照保存期限：临时文件、永久文件C语言程序输入输出操作涉及的数据文件10.1文件的相关概念文件的缓冲区使用缓冲区的目的：减少对磁盘的实际读写次数，提高读、写操作的速度。从磁盘文件读入数据：一次将一批数据读到内存缓冲区（充满缓冲区），然后再从缓冲区逐个地将数据送给接收变量。向磁盘文件写数据：先将数据送到内存缓冲区，装满缓冲区后才一起写到磁盘文件。用缓冲区可以一次输入或输出一批数据，而不是执行一次输入或输出操作就访问一次磁盘。10.1文件的相关概念文件的缓冲区C语言两大类磁盘文件系统：“缓冲文件系统”：系统自动地在内存区为每一个正在使用的文件开辟一个缓冲区。→标准I/O（标准输入输出）“非缓冲文件系统”：系统不自动设置缓冲区，而由用户根据需要设置。→系统I/O（系统输入输出）stdio.h头文件10.2文件的相关操作对文件的两种操作：

“读”----“输入”“写”----“输出”从键盘（stdin）输入，从手写板输入，都是读数据，将数据读入内存中。将文件中数据读入内存就称为“读”文件，也称为文件的输入；将内存中的数据输出到显示器（stdout），输出到打印机，都是写数据，将内存中的数据写入到文件，就称为“写”文件，也称为文件的输出。10.2文件的相关操作C语言文件操作步骤分为四步：①定义文件指针②打开文件③读或写文件④关闭文件重点：记住各种函数的用法10.2文件的相关操作1.定义文件指针文件操作之前必须要先定义文件指针变量，记录文件当前的读写位置（相当于word文件和EXCEL文件中的光标）定义形式：FILE*<变量标识符>;如：FILE*fp;

则：fp为指向FILE类型结构体的指针变量（FILE：已经定义的结构体数据类型，类型定义在stdio.h头文件中；）10.2文件的相关操作1.定义文件指针文件指针类型FILE的定义stdio.h头文件中对文件指针类型的定义如下：typedefstruct{shortlevel;unsignedflags;charfd;unsignedcharhold;shortbsize;unsignedchar*buffer;unsignedchar*curp;//当前激活指针unsignedistemp;shorttoken;}FILE;10.2文件的相关操作2.文件的打开与关闭文件打开函数原型

FILE*fopen(char*filename,char*type);filename：字符串，文件名，可以是带有路径的文件名，可以在当前工作目录(相对路径)下；也可以在指定路径(绝对路径)下；type：字符串，操作模式，不同的模式对应不同的操作，对文本文件和二进制文件分别使用不同的操作模式；函数返回值：成功→文件指针；失败→NULL。10.2文件的相关操作2.文件的打开与关闭常用的6种打开模式文本文件r

以只读方式打开w

以只写方式打开a

以追加方式打开r+

以读/写方式打开w+

以读/写方式建新文件a+

以读/写方式打开二进制文件rb

以只读方式打开wb

以只写方式打开ab

以追加方式打开rb+

以读/写方式打开wb+

以读/写方式建新文件ab+

以读/写方式打开注：并不是所有的C语言系统都具备以上文件操作模式，与编译器有关。10.2文件的相关操作例题2.文件的打开与关闭【例题10_1】/*p10_1.c文件打开方式1*/#include<stdio.h>voidmain(){

FILE*fp;fp=fopen("myfile1.txt","r");if(fp==NULL)printf("fileopenerror!\n");elseprintf("fileopenOK!\n");fclose(fp);}问题：1.myfile1.txt文件在哪里？2.如果myfile1.txt文件不存在，会怎样？与当前程序在同一个文件夹打开失败，返回NULL10.2文件的相关操作例题2.文件的打开与关闭【例题10_2】/*p10_2.c文件打开方式2*/#include<stdio.h>voidmain(){

FILE*fp;fp=fopen("c:\\myfile2.txt","w");if(fp==NULL)printf("fileopenerror!\n");elseprintf("fileopenOK!\n");}问题：1.myfile2.txt文件在哪里？2.如果myfile2.txt文件不存在，会怎样？在C盘根目录下创建新文件，打开成功10.2文件的相关操作例题2.文件的打开与关闭【例题10_3】/*p10_3.c文件打开方式3*/#include<stdio.h>#include<stdlib.h>voidmain(){FILE*fp;if((fp=fopen("myfile3.txt","a"))==NULL){printf("fileopenerror!\n");exit(0);}else{printf("FileopenisOK!\n");

/*此处为读写文件的操作代码*/}fclose(fp);}问题：1.红色括号是否必须有？必须有，==优先于=2.如果myfile3.txt文件不存在，会怎样？创建新文件，打开成功10.2文件的相关操作2.文件的打开与关闭文件关闭函数原型为：intfclose(FILE*fp);fp：文件指针，指向一个已经打开的文件；例：fclose(fp);函数返回值：0－表示文件关闭正确；非0值－表示文件关闭失败。文件使用完要关闭，否则有可能造成数据丢失！10.2文件的相关操作3.文件读写函数读写文件两种方式：“顺序读写”：文件被打开后，按照数据流的先后顺序对文件进行从前向后按顺序读/写操作，每读/写一次，文件指针自动指向下一个读/写位置。“直接读写”：又称随机读写，是指先通过库函数指定要开始读写的字节号，将文件指针进行准确定位，然后从此位置开始对文件内容进行读或写操作。直接读写适合于具有固定长度记录的文件。10.2文件的相关操作3.文件读写函数C语言文件读写函数声明在stdio.h头文件中，主要有四组，分别为：fgetc()/fputc：读写字符fgets()/fputs：读写字符串fscanf()/fprintf：格式化读写fread()/fwrite()：按块读写对文本文件，一般按字符、按字符串读写，或者格式化读写；对二进制文件，一般进行成块读写或者格式化读写。10.2文件的相关操作3.文件读写函数1)字符读写函数向文件中写一个字符：原型：charfputc(charch,FILE*fp);函数返回值：写入正确→返回字符ch；错误→返回-1(EOF)ch：待输出的某个字符，可以是一个字符常量，也可以是一个字符变量；fp：文件指针，指向一个已经打开的文件例：fputc(ch,fp);作用：将字符ch写入fp指针所指的文件位置。【例题10_4】从键盘输入一系列字符，原样写入文件file1.txt，用字符*做结束标志。#include<stdio.h>#include<stdlib.h>voidmain(){FILE*fp;charch;fp=fopen("file1.txt","w");if(fp==NULL)

{printf("fileopenerror!\n");

return;}//exit(0);printf("请连续输入字符：\n");ch=getchar();while(ch!='*')

{

fputc(ch,fp); ch=getchar();}fclose(fp);}10.2文件的相关操作3.文件读写函数1)字符读写函数从文件中读一个字符原型：intfgetc(FILE*fp);函数返回值：成功→返回字符的ASCII码错误或到达文件尾→返回-1(EOF)fp：文件指针，指向一个已经打开的文件例：while((ch=fgetc(fp))!=EOF)作用：从文件指针fp所指文件中读一个字符存入字符变量ch（事先已经定义），读取成功未到文件尾部（ch!=EOF），则执行循环体里的语句，到文件尾部（ch==EOF）则退出循环。【例题10_5】将文件file1.txt中的内容逐个字符读出来，原样显示在屏幕上。

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>voidmain(){FILE*fp;charch;fp=fopen("file1.txt","r");if(fp==NULL)

{

printf("fileopenerror!\n");

return;

}printf("读出的字符是：\n");

ch=fgetc(fp);while(ch!=EOF)

{ putchar(ch);

ch=fgetc(fp); }putchar('\n');fclose(fp);}10.2文件的相关操作3.文件读写函数提示：每读/写一次，文件指针自动指向下一个位置；读取文件时，一定要先读一次，再判断文件是否结束。循环语句中一定要有再次读文件的语句。10.2文件的相关操作3.文件读写函数2)字符串读写函数从文件中读取字符串：char*fgets(char*string，intn，FILE*

fp);返回值：正确→返回地址string；错误→返回NULLstring：字符型指针，表示字符串的起始地址n：读取字符串最长n-1个字符，回车换行符也是一个字符。如果提前遇到回车或文件结束符，则操作提前结束。读取结束后，自动在读入的字符串后面加一个“\0”作为字符串结束标志。fp：文件指针，指向一个已经打开的文件10.2文件的相关操作3.文件读写函数2)字符串读写函数例：fgets(ch,10,fp);作用：从文件指针fp所指文件位置读取9个字符，放到以ch为起始地址的存储空间，若在9个字符前，遇到回车换行符或文件结束符，则操作结束。读取结束后在读入的字符串后面加一个“\0”字符作为字符串结束标识。10.2文件的相关操作3.文件读写函数2)字符串读写函数向文件写入字符串：原型：intfputs(char*str，FILE*fp);返回值：正确→返回非负数；错误→返回-1(EOF)str：要写入文件的字符串。可以是字符串常量，也可以是指向字符串的指针或字符型数组；fp：文件指针，指向一个已经打开的文件例：fputs("你好啊！",fp);作用：将字符串"你好啊！"保存到文件指针fp所指的文件位置。【例题10_6】改进【例题10_4】，用读写字符串函数实现从键盘输入一行字符写入文本文件，文件名字由用户指定

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>voidmain(){FILE*fp;charstr[20],name[20];printf("请输入文件名：\n");gets(name);fp=fopen(name,"w");if(fp==NULL){printf("fileopenerror!\n");

return; }printf("请输入字符串：\n");while(strlen(gets(str))>0)

fputs(str,fp);fclose(fp);}【例题10_7】改进【例题10_5】，用字符串读写函数将【例题10_6】创建的文件内容串读出来，原样显示在屏幕上

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>voidmain(){FILE*fp;charstr[20],name[20];printf("请输入文件名：\n");gets(name);fp=fopen(name,"r");if(fp==NULL){printf("fileopenerror!\n");

return; }printf("读出的字符是：\n");while(fgets(str,20,fp)!=NULL)puts(str);fclose(fp);}10.2文件的相关操作习题如下程序执行后，文件t1.dat中的内容是（）。#include<stdio.h>#include<stdlib.h>voidWriteStrn(char*fn,char*str){FILE*fp;chars;fp=fopen(fn,"w");fputs(str,fp);fclose(fp);}voidmain(){WriteStrn("t1.dat","start");WriteStrn("t1.dat","end");}A.startB.endC.startendD.endtB10.2文件的相关操作3.文件读写函数3)格式化读写函数格式化读函数原型：intfscanf(FILE*fp,char*format,&arg1,&arg2,…,&argn);&arg1,&arg2,…,&argn：输入项列表，与scanf()函数一致format：格式控制字符，与scanf()函数一致fp：文件指针，指向一个已经打开的文件例：fscanf(fp,"%d%d",&a,&b);作用：从fp所指文件位置读两个整数，分别存入变量a和b中，变量a和b事先已经正确定义，两个整数之间以空格（或者跳格符、回车换行符）分隔。10.2文件的相关操作3.文件读写函数3)格式化读写函数格式化写函数原型：intfprintf(FILE*fp,char*format,arg1,arg2,…argn)&arg1,&arg2,…,&argn：输出项列表，与printf()函数一致format：格式控制字符，与printf()函数一致fp：文件指针，指向一个已经打开的文件例：fprintf(fp,"%d%s\n",i,name);作用：向fp指针所指文件位置写两个数据，一个整数，一个字符串。变量i和name已经正确定义，并存入数据。为了便于读文件数据，格式符中加了空格进行分隔【例题10_8】编写程序，输入5名学生的成绩、姓名，存在文本文件cj.txt中，每个学生一行，垂直对齐。

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>voidmain(){FILE*fp;intcj,i;charname[8];fp=fopen("cj.txt","w");if(fp==NULL){printf("fileopenerror!\n");

return; }for(i=1;i<=5;i++){printf("第%d名学生的成绩、姓名：",i);

scanf("%d%s",&cj,name);

fprintf(fp,"%d\t%s\n",cj,name); }fclose(fp);}问：为何不需要定义结构体数组存学生成绩？【例题10_9】编写程序，将文本cj.txt文件中读出，原样显示在屏幕上。

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>voidmain(){FILE*fp;intcj,i;charname[8];fp=fopen("cj.txt","r");if(fp==NULL){printf("fileopenerror!\n");exit(0);}for(i=1;i<=5;i++){ printf("第%d名学生：",i);

fscanf(fp,"%d%s",&cj,name);printf("%d\t%s\n",cj,name); }fclose(fp);}【例题10_10】用格式化读写函数读写二进制文件

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>voidmain(){FILE*fp;intcj,i;charname[8];fp=fopen("cj.dat","wb+");if(fp==NULL){printf("fileopenerror!\n");exit(0);}printf("【输入数据】\n");for(i=1;i<=3;i++)

{ printf("第%d名学生的成绩、姓名：",i); scanf("%d%s",&cj,name);

fprintf(fp,"%d\t%s\n",cj,name);

}

rewind(fp);//文件位置指针重新返回到文件的开头printf("\n【输出数据】\n");

for(i=1;i<=3;i++){printf("第%d名学生：",i);

fscanf(fp,"%d%s",&cj,name);

printf("%d\t%s\n",cj,name);

}fclose(fp);}【输入数据】第1名学生的成绩、姓名：90张三第2名学生的成绩、姓名：87李四第3名学生的成绩、姓名：97王五【输出数据】第1名学生：90张三第2名学生：87李四第3名学生：97王五10.2文件的相关操作3.文件读写函数4)按块读写函数①按块读函数：原型：intfread(void*buf,intsize,intcount,FILE*fp);buf：数据块指针，准备读数据的内存首地址，通常为字符数组size：每个数据块的字节数count：每读写一次，输入或输出的数据块个数fp：文件指针，指向一个已经打开的文件返回值：成功→返回数据项数（count的值），出错或到达文件尾→返回小于count的值作用：从fp所指的文件中读取count个数据项，每一个数据项的长度为

size个字节，放到由buf所指的块中（buf通常为字符数组）。读取的

字节总数为size×count。10.2文件的相关操作3.文件读写函数4)按块读写函数②按块写函数：原型：intfwrite(void*buf,intsize,intcount,FILE*fp)buf：数据块指针，准备写数据的内存首地址，通常为字符数组size：每个数据块的字节数count：每读写一次，输入或输出的数据块个数fp：文件指针，指向一个已经打开的文件返回值：成功→返回数据项数（count的值），出错→返回小于count的值作用：将count个长度为size的数据项写到fp所指的文件流中去【例题10_11】输入5名学生的序号、姓名、成绩，使用按块读写函数保存在二进制文件st.dat中，每个学生一行，垂直对齐#include<stdio.h>#include<stdlib.h>voidmain(){

FILE*fp; inti;structs

{intxh;charname[8];intcj;}ss[5];fp=fopen("st.dat","ab");if(fp==NULL)

{printf("fileopenerror!\n");exit(0); }for(i=0;i<5;i++)

{

ss[i].xh=i+1; printf("第%d名学生的姓名：",i+1); scanf("%s",&ss[i].name); printf("第%d名学生的成绩：",i+1); scanf("%d",&ss[i].cj);

fwrite(&ss[i],sizeof(structs),1,fp);

}fclose(fp);}【例题10_12】编写程序，将二进制文件st.dat中的学生数据读出来，显示在屏幕上。st.dat中，每个学生一行，垂直对齐#include<stdio.h>#include<stdlib.h>voidmain(){

FILE*fp;inti=0;structs

{intxh;charname[8];intcj;}ss[30];fp=fopen("st.dat","rb");if(fp==NULL)

{printf("fileopenerror!\n");exit(0); }fread(&ss[i],sizeof(structs),1,fp);while(!feof(fp))

{

printf("序号:%d\t姓名：%s",ss[i].xh,ss[i].name); printf("\t成绩:%d：\n",ss[i].cj); i++;

fread(&ss[i],sizeof(structs),1,fp);

}fclose(fp);}序号:1姓名：张三成绩:80：序号:2姓名：李四成绩:90：序号:3姓名：王五成绩:87：序号:4姓名：赵六成绩:79：序号:5姓名：郑琦成绩:86：1