C语言第8章文件(重庆交大版).ppt

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1、第8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。,8.1 概述 8.2 标准文件操作 8.3 非标准文件操作,8.1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

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。,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。,4构成文件的基本单元与流式文件 语言将文件看作是由一个一个的字符（ASCII码文件）或字节（二进制文件）组成的。将这种文件称为流式文件。 而在其它高级语言中，组成文件的基本单位是记录，对文件操作的基本单位也是记录。,5文件类型FILE 系统给每个打开的文件都在内存中开辟一个区域，用于存放文件的有关信息（如文件名、文件位置等）。这些信息保存在

3、一个结构类型变量中，该结构类型由系统定义、取名为FILE。 注意：结构类型名“FILE”必须大写。,6ANSI C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。,8.2标准文件的操作,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。 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

4、个文件。,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 。 （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8-1所示。 例如，FILE *fp; fpfopen(“data.99“，“r“)； 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。,表8-1: 文件使用方式 含 义 “r” (只读)为输入打开一个文本文件 “w” (只写)为输出打开一个文本文件 “a” (追加)向文本文件

5、尾增加数据 “rb” (只读)为输入打开一个二进制文件 “wb” (只写)为输出打开一个二进制文件 “ab“ (追加)向二进制文件尾增加数据 “r+“ (读写)为读/写打开一个文本文件 “w+” (读写)为读/写建立一个新的文本文件 “a+” (读写)为读/写打开一个文本文件 “rb+“ (读写)为读/写打开一个二进制文件 “wb+“ (读写)为读/写建立一个新的二进制文件 “ab+” (读写)为读/写打开一个二进制文件,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）。 为增强程序的可靠性，常用下面的方法打开一

6、个文件： if(fp=fopen(“文件名“,“操作方式“)=NULL) printf(“can not open this filen“); exit(0); ,关于exit()函数 1）用法：void exit(程序状态值); 2）功能：关闭已打开的所有文件，结束程序运行，返回操作系统，并将“程序状态值”返回给操作系统。当“程序状态值”为时，表示程序正常退出；非值时，表示程序出错退出。,（2）“r（b）+”与“a（b）+”的区别：使用前者打开文件时，读写位置指针指向文件头；使用后者时，读写指针指向文件尾。 （3）使用文本文件向计算机系统输入数据时，系统自动将回车换行符转换成一个换行符；在输

7、出时，将换行符转换成回车和换行两个字符。 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）。,文件的关闭fcolse()函数 1

8、用法： int fclose(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；否则，返回值为非。 例如，fclose(fp)；/*关闭fp所指向的文件*/,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。 读写文件中的一个字符 读写一个字符串 读写一个数据块 对文件进行格式化读写 读写函数的选用原则,读写文件中的一个字符,1将一个字符写到文件中fputc()函数 案例8.1 将键盘上输入的一个字符串（以“”作为结束字符），以ASCII码形式存储到一个磁盘文件中。 /*案例代码文件名：AL8_1.C*/ /*程序功能：从键盘上输入一

9、个字符串，存储到一个磁盘文件中*/ /*使用格式：可执行文件名 要创建的磁盘文件名*/ #include “stdio.h” main(int argc, char *argv) FILE *fp; char ch; if(argc!=2) /*参数个数不对*/ printf(“the number of arguments not correctnn“); printf(“Usage: 可执行文件名 filename n”); exit(1); ,if (fp=fopen(argv1,“w“)=NULL) /*打开文件失败*/ printf(“can not open this filen“

10、); exit(1); /*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*/ 程序运行情况： abcdefg1234567,库函数fputc()： 1）用法：int fputc(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

11、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8.2 顺序显示案例8.1创建的磁盘ASCII码文件。 /*案例代码文件名：AL8_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(int argc, char *argv) FILE *fp; char ch; if(argc!=2) /*参数个数不对*/ printf(“the number of arguments not correctn“); printf(

12、“n Usage: 可执行文件名 源文件名“); exit(1); ,if (fp=fopen(argv1,“r“)=NULL) printf(“can not open source filen“); exit(1); /*顺序输出文件的内容*/ for(; (ch=fgetc(fp)!=EOF; ) putchar(ch); /*顺序读入并显示*/ fclose(fp); /*关闭打开的文件*/ 程序运行情况： abcdefg1234567,（1）库函数fgetc() 1）用法：int fgetc(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

13、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8.3 实现制作ASCII码文件副本的功能。 /*案例代码文件名：AL8_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*/ #inc

14、lude “stdio.h“ main(int argc, char *argv) FILE *input, *output; /* input：源文件指针, output：目标文件指针 */ char ch; if(argc!=3) /*参数个数不对*/ printf(“the number of arguments not correctn“); printf(“n Usage: 可执行文件名 source-file dest-file“); exit(1); ,if (fp=fopen(argv1,“r“)=NULL) /*打开源文件失败*/ printf(“can not open s

15、ource filen“); exit(1); if (fp=fopen(argv2,“w“)=NULL) /*创建目标文件失败*/ printf(“can not create destination filen“); exit(1); /*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*/ ,库函数feof()： 1）用法：int feof(文件指针); 2）功能：在执行读文件操作时，如果遇到文件尾，则函数返回逻辑真（

16、1）；否则，则返回逻辑假（0）。feof()函数同时适用于ASCII码文件和二进制文件。 例如，!feof(input)表示源文件（用于输入）未结束，循环继续。,读写一个字符串fgets()和fputs(),案例8.4 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：AL8_4.C*/ /*参数：可执行文件名 要创建的磁盘文件名*/ #include “stdio.h“ main(int argc, char *argv) FILE *fp; char string81; /*字符数组用于暂存输入输出的字符串*/ if

17、(argc2) /*参数太多，提示 出错*/ printf(“Too many parametersnn“); printf(“Usage: 可执行文件名 filenamen“); exit(1); ,if(argc= =1) /*缺磁盘文件名，提示输入*/ printf(“Input the filename: “); gets(string); /*借用string暂存输入的文件名*/ argv1=(char *)malloc(strlen(string)+1);/*给文件名参数申请内存空间*/ strcpy(argv1,string);/*复制文件名到形参中*/ if (fp=fopen

18、(argv1,“w“)=NULL) /*打开文件失败*/ printf(“can not open this filen“); exit(1); /*从键盘上输入字符串，并存储到指定文件中*/ printf(“Input a string: “); 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(argv1,“r“)=NULL) /*打开文件失败*/ printf(“can not open this filen“);

19、exit(1); fgets(string, strlen(string)+1, fp); /*从文件中读一个字符串*/ printf(“Output the string: “); puts(string); /*将字符串输出到屏幕上*/ fclose(fp); （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。,（2） 库函数fputs()向指定文件输出一个字符串 1）用法：int fputs(字符串，文件指针);

20、 其中“字符串”可以是一个字符串常量，或字符数组名，或字符指针变量名。 2）功能：向指定文件输出一个字符串，同时将读写位置指针向前移动strlength（字符串长度）个字节。如果输出成功，则函数返回值为；否则，为非值。 （3） 库函数fgets()从文件中读一个字符串 1）用法：char *fgets(指针，串长度+1，文件指针); 2）功能：从指定文件中读入一个字符串，存入“字符数组指针”中，并在尾端自动加一个结束标志0；同时，将读写位置指针向前移动strlength（字符串长度）个字节。 如果在读入规定长度之前遇到文件尾EOF或换行符，读入即结束。,读写一个数据块fread()和fwrit

21、e(),实际应用中，常常要求1次读写1个数据块。为此，ANSI C 标准设置了 fread( ) 和fwrite()函数。 1用法： int fread(void *buffer，int size，int count，FILE *fp)； int fwrite(void *buffer，int size，int count，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

22、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。,对文件进行格式化读写fscanf()和fprintf()函数,与scanf()和printf()函数的功能相似，区别在于：fscanf()和fprintf()函数的操作对象是指定文件，而sca

23、nf()和printf()函数的操作对象是标准输入（stdin）输出（stdout）文件。 int fscanf(文件指针，“格式符“，输入变量首地址表); int fprintf(文件指针，“格式符“，输出参量表); 例如， int i=3; float f=9.80; fprintf(fp,“%2d,%6.2f“, i, f); fprintf()函数的作用是，将变量i按%2d格式、变量f按%6.2f格式， 以逗号作分隔符，输出到fp所指向的文件中：3,9.80（表示1个空格）。,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

24、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。,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。 位置指针复位函数rewind() 1用法：int rewind(文

25、件指针); 2功能：使文件的位置指针返回到文件头。 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：int fseek(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（文件尾）表示。 在ANSI C标准中，还规定了下面的名字： SEEK_SET文件头，

26、 SEEK_CUR当前位置， SEEK_END文件尾 （2）位移量：以参照点为起点，向前（当位移量时）或后（当位移量时）移动的字节数。在ANSI C标准中，要求位移量为long int型数据。 fseek()函数一般用于二进制文件。,返回文件当前位置的函数ftell() 由于文件的位置指针可以任意移动，也经常移动，往往容易迷失当前位置，ftell()就可以解决这个问题。 1用法：long ftell(文件指针); 2功能：返回文件位置指针的当前位置（用相对于文件头的位移量表示）。 如果返回值为-1L，则表明调用出错。例如: offset=ftell(fp)； if(offset= =-1L)p

27、rintf(“ftell() errorn”)；,出错检测,ferror()函数 在调用输入输出库函数时，如果出错，除了函数返回值有所反映外，也可利用ferror()函数来检测。 1用法： int ferror(文件指针)； 2功能：如果函数返回值为0，表示未出错；如果返回一个非0值，表示出错。 （1）对同一文件，每次调用输入输出函数均产生一个新的ferror()函数值。因此在调用了输入输出函数后，应立即检测，否则出错信息会丢失。 （2）在执行fopen()函数时，系统将ferror()的值自动置为0。,clearerr()函数 1用法： void clearerr(文件指针)； 2功能：将文

28、件错误标志（即ferror()函数的值）和文件结束标志（即feof()函数的值）置为0。 对同一文件，只要出错就一直保留，直至遇到clearerr()函数或rewind()函数，或其它任何一个输入输出库函数。,非标准文件操作,非标准文件的打开、关闭 打开文件函数open 非标准文件系统使用文件号来标识文件，而不使用FILE型文件指针，使用非标准文件以前应打开，文件打开也是通过调用函数fopen来实现的。 函数原型： int open(char *filename，int mode); 函数功能：按mode指定的方式打开名为filename的文件，打开成功，函数返回一个正整数称为文件好，否则返回

29、-1 关闭函数close 函数原型： int close(int fd); 函数功能：用于关闭文件。其中，fd为文件号，是指打开时的方式。若关闭文件成功返回0，否则返回-1,非标准文件的读与写操作 读取数据函数read 函数原型： int read(int fd，void *buf，unsigned size); 函数功能：从fd所代表的文件名读入size个字节到起始地址为buf的缓冲区中。Fd是指定文件的文件号，buf为存放读入数据的存储空间的首地址，size是从文件读入的字节数，函数的返回值为实际读入的字节数，无读入数据，则操作失败，返回值为-1。 写数据函数write 函数原型： int write(int fd，void *buf，unsigned size); 函数功能：将内存中起始地址为buf的存储区中的size个字节写到fd所代表的文件中去。函数返回实际写入磁盘的字节数，若操作失败，返回值为-1,