Chap 12 文件 12.1 将短句“Hello World”写入到文件 12.2 读取学生成绩文件 12.3 文件复制 12.2 读取学生成绩文件 12.3 文件复制 12.4 文件综合应用：个人小金库的管理

本章要点 什么是文件？C文件是如何存储的？ 什么是文本文件和二进制文件？ 怎样打开、关闭文件？ 怎样编写文件读写程序？ 怎样编写程序，实现简单的数据处理？

12.1 将短句“Hello World”写入到文件 例12-1 把短句 “Hello World!” 保存到磁盘文件f1.txt中。

例12-1 源程序 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(void) { FILE *fp; /* 定义文件指针*/ if( ( fp = fopen("f1.txt", "w") ) == NULL){ /* 打开文件 */ printf("File open error!\n"); exit(0); } fprintf( fp, "%s", "Hello World! " ); /* 写文件 */ if( fclose( fp ) ){ /* 关闭文件 */ printf( "Can not close the file!\n" ); return 0;

12.1.2 文件的概念 文件：保存在外存储器上的一组数据的有序集合 特点: 数据长久保存 数据长度不定 数据按顺序存取

12.1.3 文本文件和二进制文件 Ｃ语言中的文件是数据流 文件的两种数据形式： 例如，整数1234 字节 . . . . . . . . 12.1.3 文本文件和二进制文件 字节 . . . . . . . . Ｃ语言中的文件是数据流 文件的两种数据形式： ASCII码 （文本文件 text stream）字符流 二进制码（二进制文件 binary stream） 二进制文件是直接把内存数据以二进制形式保存。 例如，整数1234 文本文件保存：49 50 51 52 （4个字符） 二进制文件保存： 04D2 （1234的二进制数）

12.1.4 缓冲文件系统 内存单元 内存单元 磁盘速度慢, 直接把数据写到磁盘效率很低 由操作系统自动完成 数据 缓冲器 程序控制 …… 512字节 …… 内存单元 …… 文件 内存单元

12.1.4 缓冲文件系统 向磁盘输出数据：数据 缓冲区，装满缓冲区后 磁盘文件。 向磁盘输出数据：数据 缓冲区，装满缓冲区后 磁盘文件。 从磁盘读入数据：先一次性从磁盘文件将一批数据输入到缓冲区，然后再从缓冲区逐个读入数据到变量。 由操作系统自动完成 数据 缓冲器 程序控制 …… …… 文件 512字节 内存单元 内存单元

缓冲文件与文件类型指针 用文件指针指示文件缓冲区中具体读写的位置 FILE *fp; 数据 …… 缓冲器 512字节 文件 由操作系统自动完成 程序控制 fp typedef struct { short level; unsigned flags; …… } FILE; 第242页 同时使用多个文件时，每个文件都有缓冲区，用不同的文件指针分别指示。

12.1.5 文件结构与文件类型指针 1. 自定义类型（typedef）： 将C语言中的已有类型（包括已定义过的自定义类型）重新命名 新的名称可以代替已有数据类型 常用于简化对复杂数据类型定义的描述 typedef <已有类型名> <新类型名>;

自定义类型（typedef） typedef <已有类型名> <新类型名>; typedef int INTEGER; int i, j; <====> INTEGER i, j; typedef int* POINT; int* p1; <====> POINT p1;

自定义类型（typedef）的使用方法 定义变量 int i 变量名新类型名 int  INTEGER 加上 typedef　 typedef 　int INTEGER 用新类型名定义变量 INTEGER i; int num[10] int NUM[10] typedef int NUM[10] NUM a <===> int a[10]

2. 文件结构－FILE FILE：结构类型 用 typedef 定义，stdio.h typedef struct{ short level; /* 缓冲区使用量 */ unsigned flags; /* 文件状态标志 */ char fd; /* 文件描述符 */ short bsize; /* 缓冲区大小 */ unsigned char *buffer; /* 文件缓冲区的首地址 */ unsigned char *curp; /* 指向文件缓冲区的工作指针 */ unsigned char hold; /* 其他信息 */ unsigned istemp; short token; } FILE;

3. 文件类型指针 FILE * fp 如何使fp与具体文件挂钩? 指向文件缓冲区，通过移动指针实现对文件的操作 数据 …… 缓冲器 512字节 文件 由操作系统自动完成 程序控制 fp 同时使用多个文件时，每个文件都有缓冲区，用不同的文件指针分别指示。

12.2 读取学生成绩文件 例12-2 已知一个数据文件f.txt中保存了5个学生的计算机等级考试成绩，包括学号、姓名和分数，文件内容如下,请将文件的内容读出并显示到屏幕中。 301101 张文 91 301102 陈慧 85 301103 王卫东 76 301104 郑伟 69 301105 郭温涛 55

12.2.1 程序解析 #include "stdio.h" int main(void) { FILE * fp; /* 定义文件指针*/ long num; char stname[20]; int score; if((fp = fopen("f.txt", "r")) == NULL){ /* 打开文件 */ printf("File open error!\n"); exit(0); } while( !feof(fp) ){ fscanf(fp, "%ld%s%d", &num, stname, &score); printf("%ld %s %d\n", num, stname, score); }; if( fclose(fp) ){ /* 关闭文件 */ printf( "Can not close the file!\n" );

12.2.1 程序解析 fopen(“文件名 字符串”，“打开方式 字符串") 函数fopen() 的返回值 #include "stdio.h" int main(void) { FILE * fp; /* 定义文件指针*/ long num; char stname[20]; int score; if((fp = fopen("f.txt", "r")) == NULL){ /* 打开文件 */ printf("File open error!\n"); exit(0); } while( !feof(fp) ){ fscanf(fp, "%ld%s%d", &num, stname, &score); printf("%ld %s %d\n", num, stname, score); }; if( fclose(fp) ){ /* 关闭文件 */ printf( "Can not close the file!\n" ); fopen(“文件名 字符串”，“打开方式 字符串") 使文件指针与相应文件实体对应起来 程序对文件指针进行操作，即fp代表磁盘文件 函数fopen() 的返回值 执行成功，则返回包含文件缓冲区等信息的FILE型地址，赋给文件指针fp 不成功，则返回一个NULL（空值） exit(0)：关闭所有打开的文件，并终止程序的执行 参数0表示程序正常结束；非0参数通常表示不正常的程序结束

文件打开方式 fp = fopen("f.txt", "r") 文件打开方式参数表

文件读写与打开方式 if 读文件 指定的文件必须存在，否则出错； if 写文件(指定的文件可以存在，也可以不存在) if 以 "w" 方式写 原文件将被删去重新建立； else 按指定的名字新建一个文件； else if 以 "a" 方式写 写入的数据将被添加到指定文件原有数据的后面，不会删去原来的内容； 按指定的名字新建一个文件（与“w”相同）； if 文件同时读和写 使用 "r+"、"w+" 或 "a+" 打开文件

12.2.1 程序解析 #include "stdio.h" int main(void) { FILE * fp; /* 定义文件指针*/ long num; char stname[20]; int score; if((fp = fopen("f.txt", "r")) == NULL){ /* 打开文件 */ printf("File open error!\n"); exit(0); } while( !feof(fp) ){ fscanf(fp, "%ld%s%d", &num, stname, &score); printf("%ld %s %d\n", num, stname, score); }; if( fclose(fp) ){ /* 关闭文件 */ printf( "Can not close the file!\n" );

12.2.3 关闭文件 fclose(文件指针) 函数fclose() 的返回值 if( fclose(fp) ){ 12.2.3 关闭文件 if( fclose(fp) ){ printf( "Can not close the file!\n" ); exit(0); } fclose(文件指针) 把缓冲区中的数据写入磁盘扇区，确保写文件的正常完成 释放文件缓冲区单元和FILE结构体，使文件指针与具体文件脱钩。 函数fclose() 的返回值 返回0：正常关闭文件 返回非0：无法正常关闭文件

12.3 文件复制 例12-3 已知一个文本数据文件f1.txt，请将该文件复制一份，保存为f2.txt。 12.3 文件复制 例12-3 已知一个文本数据文件f1.txt，请将该文件复制一份，保存为f2.txt。 新建一个文本文件f1.txt，将该文件与源程序放在同一目录下，执行程序，观察结果。

例12-3 源程序 #include <stdio.h> int main(void) { FILE *fp1,*fp2; char c; if(( fp1 = fopen( "f1.dat", "r" )) == NULL){ printf(" File open error!\n" ); exit(0); } if(( fp2 = fopen( "f2.dat", "w" )) == NULL){ while( !feof( fp1 ) ){ c = fgetc( fp1 ); fputc(c, fp2); fclose( fp1 ); fclose( fp2 ); return 0;

打开多个文件 if((fp1 = fopen(f1.dat, "r")) == NULL){ printf("File open error!\n"); exit(0); } if((fp2=fopen("f2.dat", "w")) == NULL){ C语言允许同时打开多个文件 不同的文件对应不同的文件指针 不允许同一个文件在关闭前再次打开

文件读写函数 字符读写函数: fgetc / fputc 字符串读写函数：fputs / fgets 格式化读写函数：fscanf / fprintf 二进制读写函数：fread / fwrite 其他相关函数： 检测文件结尾函数feof 检测文件读写出错函数ferror 清除末尾标志和出错标志函数clearerr 文件定位的函数fseek

12.3.2 字符读写函数fgetc和fputc while( !feof( fp1 ) ){ c = fgetc( fp1 ); fputc(c, fp2); } 函数fputc( ) fputc(ch, fp); 把一个字符 ch 写到 fp 所指示的磁盘文件上 返回值 -1 (EOF)：写文件失败 ch：写文件成功

字符读写函数fgetc和fputc 函数fgetc( ) ch = fgetc( fp ) ; 区分键盘字符输入函数getchar( ) 从fp所指示的磁盘文件上读入一个字符到ch 区分键盘字符输入函数getchar( )

例12-4 从键盘输入10个字符，写到文件 f2.txt 中，再重新读出，并在屏幕上显示验证。

源程序 int main(void) { int i; char ch; FILE *fp; if((fp=fopen("f2.txt","w")) == NULL){ /* 打开文件f2.txt */ printf("File open error!\n"); exit(0); } for(i = 0; i < 10; i++){ /* 写文件10次 */ ch = getchar(); fputc(ch, fp) ; if(fclose(fp)){ /* 关闭文件 */ printf("Can not close the file!\n" ); exit(0); if((fp=fopen("f2.txt","r")) == NULL){ /* 打开文件f2.txt */ printf("File open error!\n"); exit(0); for(i = 0; i < 10; i++){ /* 读文件10次 */ ch = fgetc(fp); putchar(ch); if(fclose(fp)){ /* 再次关闭文件 */ printf("Can not close the file!\n"); exit(0); return 0;

12.3.3 字符串方式读写函数fgets和fputs fputs(s, fp); 用来向指定的文本文件写入一个字符串 s：要写入的字符串，结束符’\0’不写入文件。 函数返回值 执行成功，函数返回所写的最后一个字符 否则，函数返回EOF

字符串方式读写函数fgets和fputs fgets(s, n, fp); 从文本文件中读取字符串 s：可以是字符数组名或字符指针；n：指定读入的字符个数；fp：文件指针 函数被调用时，最多读取n-1个字符，并将读入的字符串存入s所指向内存地址开始的n-1个连续的内存单元中。 当函数读取的字符达到指定的个数，或接收到换行符，或接收到文件结束标志EOF时，将在读取的字符后面自动添加一个’\0’字符；若有换行符，则将换行符保留（换行符在’\0’字符之前）；若有EOF，则不保留 函数返回值 执行成功，返回读取的字符串； 如果失败，则返回空指针，这时，s的内容不确定

例12-5 将字符串"apple", "grape", "pear" 写入到磁盘文件f12-5.txt中，然后再从该文件中读出，显示到屏幕。 int main(void) { FILE *fp; char a[ ][80] = {"apple", "grape", "pear"}, strout[80]=""; int i; if((fp = fopen("f12-5.txt","w")) == NULL){ printf("File open error!\n"); exit(0); } for(i = 0;i < 3;i++) fputs(a[i], fp); fclose(fp); if((fp = fopen("f12-5.txt","r")) == NULL){ printf("File open error!\n"); exit(0); i = 0; while( !feof(fp) ){ if( fgets(strout, strlen(a[i++])+1, fp) != NULL) puts(strout); return 0; 例12-5

12.3.4 格式化文件读写fscanf和fprintf 指定格式的输入输出函数 FILE *fp; int n; float x; fp = fopen("a.txt", "r")； fscanf(fp，"%d%f"，&n，&x); 表示从文件a.txt分别读入整型数到变量n、浮点数到变量x fp = fopen("b.txt", "w"); fprintf(fp, "%d%f", n, x); 表示把变量n和x的数值写入文件b.txt

12.3.5 数据块读写fread()和fwrite() fread(buffer, size, count, fp); 从二进制文件中读入一个数据块到变量 fwrite(buffer, size, count, fp); 向二进制文件中写入一个数据块 buffer：指针，表示存放数据的首地址； size：数据块的字节数 count：要读写的数据块块数 fp：文件指针

12.3.6 其他相关函数 函数feof feof(fp) ; 函数返回值 判断fp指针是否已经到文件末尾， 1：到文件结束位置 12.3.6 其他相关函数 函数feof feof(fp) ; 判断fp指针是否已经到文件末尾， 函数返回值 1：到文件结束位置 0：文件未结束

其他相关函数 函数rewind( ) rewind(FILE *fp); 定位文件指针，使文件指针指向读写文件的首地址， 即打开文件时文件指针所指向的位置。

其他相关函数 函数fseek( ) fseek(fp, offset, from); offset：移动偏移量，long型 用来控制指针移动 offset：移动偏移量，long型 from：起始位置，文件首部、当前位置和文件尾部分别对应0,1,2，或常量SEEK_SET、SEEK_CUR、SEEK_END。 例如： fseek(fp, 20L, 0)：将文件位置指针移动到离文件首20字节处 fseek(fp, -20L, SEEK_END)：将文件位置指针移动到离文件尾部前20字节处

其他相关函数 函数ftell( ) ftell(文件指针)； 函数出错时，返回-1L 获取当前文件指针的位置，即相对于文件开头的位移量（字节数） 函数出错时，返回-1L

5．ferror函数：函数用来检查文件在用各种输入输出函数进行读写是否出错，若返回值为0，表示未出错，否则表示有错 12.3.6 其他相关函数 5．ferror函数：函数用来检查文件在用各种输入输出函数进行读写是否出错，若返回值为0，表示未出错，否则表示有错 调用形式为：ferror(文件指针); 文件指针必须是已经定义过的

其他相关函数 函数clearerr( ) clearerr(文件指针)； 用来清除出错标志和文件结束标志，使它们为0

12.4 文件综合应用：个人小金库的管理 12.4.1顺序文件和随机文件 12.4 文件综合应用：个人小金库的管理 12.4.1顺序文件和随机文件 按照C程序对文件访问的特点来分，文件可分为顺序访问文件和随机访问文件，简称为顺序文件和随机文件。前面介绍的所有例子都进行的是顺序访问，通过使用fprintf或fputs函数创建的数据记录长度并不是完全一致的，这种记录长度不确定的文件访问称为顺序访问。而随机访问文件要求文件中单个记录的长度固定，可直接访问，这样速度快，并且无需通过其他记录查找特定记录。因此随机文件适合银行系统、航空售票系统、销售点系统和其他需要快速访问特定数据的事务处理系统。

12.4.2 个人小金库的管理 要求 小金库的信息统一放在随机文件中,该随机文件包括的数据项有记录ID、发生日期、发生事件、发生金额（正的表示收入，负表示支出）和余额。每记录一次收支，文件要增加一条记录，并计算一次余额。 程序可以创建该文件并添加新收入或支出信息，可进行查询得知小金库的收支流水帐即收入、支出及余额信息。

cashbox.txt文件的部分内容 LogID CreateDate Note Charge Balance 1 2006-06-01 alimony 500.00 500.00 2 2006-06-08 shopping -300.00 200.00 3 2006-06-15 shopping -60.00 140.00 4 2006-06-20 workingpay 200.00 340.00 5 2006-08-01 scholarship 1000.00 1340.00 ……

软件功能 数据结构设计 增加日志 输出日志 查询上次日志 AddNewLog ListAllLog QueryLastLog struct LogData{ /*记录的结构*/ long logid; /*记录ID*/ char logdate[11]; /*记录发生日期*/ char lognote[15]; /*记录事件说明*/ double charge; /*发生费用： 负-表示支出 正-表收入*/ double balance; /*余额*/ }; 增加日志 AddNewLog 输出日志 ListAllLog 查询上次日志 QueryLastLog

输出日志 void ListAllLog(FILE *cfptr) /*列出所有收支流水帐*/ { struct LogData log; long logcount; fseek(cfptr, 0L,SEEK_SET); /*定位指针到文件开始位置*/ fread(&log,size,1,cfptr); printf("logid logdate lognote charge balance\n"); while(!feof(cfptr)) { printf("%6ld %-11s %-15s %10.2lf %10.2lf\n", log.logid, log.logdate, log.lognote, log.charge, log.balance); }

输出日志 void ListAllLog(FILE *cfptr) /*列出所有收支流水帐*/ { struct LogData log; long logcount; fseek(cfptr, 0L,SEEK_SET); /*定位指针到文件开始位置*/ printf("logid logdate lognote charge balance\n"); while(!feof(cfptr)) { fread(&log,size,1,cfptr); printf("%6ld %-11s %-15s %10.2lf %10.2lf\n", log.logid, log.logdate, log.lognote, log.charge, log.balance); }

查询上次日志 void QueryLastLog(FILE *cfptr) /*查询显示最后一条记录*/ { struct LogData log;long logcount; logcount=getLogcount(cfptr); if(logcount>0){ /* 表示有记录存在 */ fseek(cfptr,size*(logcount-1),SEEK_SET);/*定位最后记录*/ fread(&log,size,1,cfptr);/*读取最后记录*/ printf("The last log is:\n"); printf("logid:%-6ld\nlogdate:%-11s\nlognote:%-15s\n", log.logid,log.logdate,log.lognote); printf("charge:%-10.2lf\nbalance:%-10.2lf\n", log.charge, log.balance); } else printf("no logs in file!\n");

增加日志 void AddNewLog(FILE *cfptr) /*添加新记录*/ { struct LogData log,lastlog; long logcount; printf("Input logdate(format:2006-01-01):"); scanf("%s",log.logdate); printf("Input lognote:");scanf("%s",log.lognote); printf("Input Charge:Income+ and expend-:"); scanf("%lf",&log.charge); logcount=getLogcount(cfptr);/*获取记录数*/

增加日志 if(logcount>0){ fseek(cfptr,size*(logcount-1),SEEK_SET); fread(&lastlog,size,1,cfptr);/*读入最后记录*/ log.logid=lastlog.logid+1;/*记录号按顺序是上次的号+1*/ log.balance=log.charge+lastlog.balance; } else { /*如果文件是初始，记录数为0*/ log.logid=1; log.balance=log.charge; fseek(cfptr,0L,SEEK_END); /*rewind(cfptr);*/ printf("logid= %ld\n",log.logid); fwrite(&log, sizeof(struct LogData), 1, cfptr);/*写入记录*/

计算日志个数 long getLogcount(FILE *cfptr) /*获取文件记录总数*/ { long begin,end,logcount; fseek(cfptr,0L,SEEK_SET); begin=ftell(cfptr); fseek(cfptr,0L,SEEK_END); end=ftell(cfptr); logcount=(end-begin)/size; return logcount; }

Any more operations？ 修改一条日志 统计支出 统计收入 ？？？