C语言大学实用教程 第10章 文件操作 西南财经大学经济信息工程学院 刘家芬 jfliu@swufe.edu.cn

I/O设备 输入设备 输出设备 键盘、鼠标 软盘、硬盘（以文件的形式） 串行口、并行口、USB接口、网络端口 扫描仪、视频采集卡、电视卡、游戏杆、话筒 …… 输出设备 显示器、打印机 音箱 键盘上的指示灯其实是计算机的输出。鼠标也开始有反馈功能了。显示器出现了触摸屏……

标准输入输出 字符界面的操作系统一般都提供标准输入与输出设备 一般情况，标准输入就是键盘，标准输出就是终端显示器 DOS、Linux、Unix…… 一般情况，标准输入就是键盘，标准输出就是终端显示器 自来水厂

DOS下的标准输入输出重定向 程序prog如下 输入重定向 输出重定向 main() { char c; while ((c=getchar()) != '\n') putchar(++c); } 输入重定向 prog < infile.txt 输出重定向 prog > outfile.txt

文件（File）的概念 计算机的内存容易健忘，所以数据必须保存在硬盘、软盘、光盘和磁带等“不健忘”的外存上 这些能大量、永久保存信息的媒介，一般都以文件的形式给用户及应用程序使用 文件 一般指存储在外部介质上具有名字（文件名）的一组相关数据的集合 用文件可长期保存数据，并实现数据共享 程序中的文件 在程序运行时由程序在磁盘上建立一个文件，并通过写操作将数据存入该文件； 或由程序打开磁盘上的某个已有文件，并通过读操作将文件中的数据读入内存供程序使用

文件的存放 可以建立若干目录（文件夹），在目录里保存文件，同一级目录里保存的文件不能同名。 对使用者而言，只要知道文件的路径（全目录）和文件名，就能使用该文件 C:\home\Sunner\main.c 这都是托OS的福

文件的类型 二进制文件 文本文件/ASCII码文件 是一种字节序列，没有字符变换 按照数据在内存中的存储形式存储到文件 如整数127，在内存占2个字节，为0000000001111111，则文件中也存储为0000000001111111，占2个字节 文本文件/ASCII码文件 是一种字符序列 文件中存储每个字符的ASCII码 如整数127在文件中占3个字节，分别存放这3个字符的ASCII码，即49，50，55

文件的格式 数据必须按照存入的类型读出，才能恢复其本来面貌 公开的标准格式 也有不公开、甚至加密的文件格式 如bmp、tif、gif、jpg和mp3等类型的文件 ，有大量软件能生成和使用这些类型的文件 也有不公开、甚至加密的文件格式 如Microsoft Word的doc格式就不公开

文件访问 基本模式 open：打开文件 read：读文件 write：写文件 close：关闭文件 seek：文件定位 获得对此文件的指针、引用和句柄等，以证明可以使用此文件 read：读文件 参数一般指明要读多少字节，读到哪块内存。 每次调用此功能，都是接着上次调用的结束位置读（所以是个输入流） write：写文件 参数一般指明把哪块内存的内容写入文件，要写多少字节。 每次调用此功能，都是接着上次调用的结束位置写 （所以是个输出流） close：关闭文件 表明操作结束，不再使用此文件。 文件使用完毕必须关闭，否则影响系统性能 seek：文件定位 随机控制流的当前位置

C语言中的文件访问 #include <io.h> #include <fcntl.h> int open(const char *pathname, int access); int fd = open("C:\\CONFIG.SYS", O_RDWR | O_CREAT); pathname是文件名，包含路径。如果不含路径，表示打开当前目录下的文件 access是打开方式，常用为O_RDONLY、O_WRONLY、O_RDWR与O_CREAT、O_TRUNC、O_APPEND的或运算 返回值为文件句柄（File Handle），留待以后使用。如果打开失败，返回值为-1

C语言中的文件访问 int read(int handle, void *buf, unsigned len); int n_read = read(fd, buf, BUFSIZ); 从文件中读len个字节存到buf开始的地址单元中 handle是open获得的文件句柄 buf是保存读入内容的内存指针 len是最大可以读入的字节数 返回值为实际读入的字节数，可能大于len。返回0表示读到了末尾，返回-1表示出错

C语言中的文件访问 int write(int handle, void *buf, unsigned len); int n_write = write(fd, buf, BUFSIZ); 把从buf开始的len个字节写入文件 handle是open获得的文件句柄 buf是要写入内容的内存指针 len是写入多少字节 返回值为实际写入的字节数，可能小于len。返回-1表示出错

C语言中的文件访问 int close(int handle); int ret = close(fd); 把遗留在缓冲区中的数据写入文件 handle是open获得的文件句柄 关闭成功返回0，否则返回-1 驱动器中无盘或盘空间不够时会引起关闭失败

C语言中的文件访问 long lseek(int handle long offset int fromwhere); 几个巧妙运用 int pos = lseek(fd, 100L, SEEK_CUR); handle是open获得的文件句柄 offset是相对fromwhere的位置偏移多少，可以为负数 fromwhere： SEEK_SET-----文件开始 SEEK_CUR-----当前位置 SEEK_END-----文件末尾 成功返回移位后的当前位置，从文件头算起；否则返回-1L 几个巧妙运用 curPos = lseek(fh, 0L, SEEK_CUR); 得到当前位置指针的位置 fileLength = lseek(fh, 0L, SEEK_END); 得到文件长度

C语言独特的文件访问 下面介绍的函数均定义在<stdio.h>中 int fclose(FILE *fp); FILE *fopen(const char *filename, const char *mode); FILE *fp = fopen("C:\\CONFIG.SYS", "rw"); filename是文件名 包含路径。如果不含路径，表示打开当前目录下的文件 mode是打开方式 常用为"r"、"w"、"rw"和"a"，分别表示只读、只写、读写和添加 "rb"表示只读二进制文件 返回值为指向此文件的指针，留待以后使用 如果打开失败，返回值为NULL int fclose(FILE *fp);

文件指针（File Pointer） FILE *fp ; 是FILE型指针变量 标识一个特定的磁盘文件 typedef struct { short level; /*缓冲区‘满’或‘空’的程度*/ unsigned flags; /*文件状态标志*/ char fd; /*文件描述符*/ unsigned char hold; /*如无缓冲区不读字符*/ short bsize; /*缓冲区的大小*/ unsigned char *buffer;/*数据缓冲区的位置*/ unsigned char *curp; /*指针当前的指向*/ unsigned istemp; /*临时文件指示器*/ short token; /*用于有效性检查*/ }FILE; 在stdio.h文件中定义

C语言独特的文件访问 字符读写 int fgetc(FILE *fp); int fputc(int c, FILE *fp); 若读到文件尾，则返回EOF int fputc(int c, FILE *fp); 向fp输出字符c 若写入错误，则返回EOF，否则返回c

C语言独特的文件访问 字符串读写 char *fgets(char *s,int n,FILE *fp); 特例 fgets(buf, sizeof(buf), stdin); int fputs(const char *s, FILE *fp);

C语言独特的文件访问 格式化读写 int fscanf(FILE *fp, const char *format, ...); fscanf(fp, "%d,%6.2f", &i, &t); int fprintf(FILE *fp, const char *format, ...); fprintf(fp, "%d,%6.2f", i, t);

C语言独特的文件访问 按数据块读写 unsigned fread(void *ptr, unsigned size, unsigned nmemb, FILE *fp); 从fp读数据块到ptr size是每个数据块的大小 nmemb是最多允许写的数据块个数 返回实际读到的数据块个数 unsigned fwrite(const void *ptr, unsigned size, unsigned nmemb, FILE *fp); 把ptr指向的数据块写入fp

C语言独特的文件访问 文件定位，用于文件的随机读写 打开的文件中有一个位置指针指示当前读写位置 对文件每进行一次顺序读写，文件指针自动指向下一读写位置 int fseek(FILE *fp, long offset, int fromwhere); 把fp的位置指针从fromwhere开始移动offset个字节 fromwhere： SEEK_SET或0-----文件开始 SEEK_CUR或1-----当前位置 SEEK_END或2-----文件末尾 int ftell(FILE *fp); 返回fp的当前位置指针 int rewind(FILE *fp); 让fp的位置指针指向文件首字节

C语言独特的文件访问 判断文件是否结束 int feof(FILE *fp); 当文件位置指针指向fp末尾时，返回非0值，否则返回0

错误处理 错误处理 通过判断返回值发现错误 出错处理 void perror(const char *s); 文件错误一般都是外界造成的，出错率很高 被删除、修改、磁盘空间满、被其他文件打开 通过判断返回值发现错误 所有文件操作出错时都返回-1 出错处理 打印错误信息给用户，等待用户的处理 void perror(const char *s); 向标准错误输出字符串s，随后附上错误的文字说明

Can't open c:\\abc.abc. Error: No such file or directory 错误处理——例10.1 #include <stdio.h> #include <errno.h> #include <io.h> #include <fcntl.h> main() { /* c:\abc.abc文件并不存在 */ int fh = open("c:\\abc.abc", O_RDONLY | O_BINARY); if (fh == -1) /* fh必然为-1 */ perror("Can't open c:\\abc.abc. Error"); } Can't open c:\\abc.abc. Error: No such file or directory

两种方式的区别 fopen族的函数包装了open族的函数，提供更强大的功能，但是效率略逊 open族的功能一般由OS直接提供，其使用方式也比较具有通用性，在各种语言里基本一样 open族通常情况能直接反映文件的真实情况，因为它的操作都不假定文件的任何结构

实验10 文件复制与追加 程序1： 根据程序提示从键盘输入一个已存在的文本文件的完整文件名，并再输入一个新文本文件的完整文件名 实验10 文件复制与追加 程序1： 根据程序提示从键盘输入一个已存在的文本文件的完整文件名，并再输入一个新文本文件的完整文件名 然后编程将已存在文本文件中的内容全部拷贝到新文本文件中去 利用文本编辑软件，通过查看文件内容验证程序执行结果。

实验10 文件复制与追加 main() { …… /*文件拷贝*/ while ((ch = fgetc(fpSrc)) != EOF) 实验10 文件复制与追加 main() { …… /*文件拷贝*/ while ((ch = fgetc(fpSrc)) != EOF) if (fputc(ch, fpDst) == EOF) printf("Copy failed!"); exit(0); } printf("Copy succeed.\n");

例10.4 文件复制 #include <stdio.h> #define MAXLEN 80 int CopyFile(const char* srcName, const char* dstName); main() { char srcFilename[MAXLEN]; /* 源文件名 */ char dstFilename[MAXLEN]; /* 目标文件名 */ printf("Input source filename:"); scanf("%s", srcFilename); printf("Input destination filename:"); scanf("%s", dstFilename); if (CopyFile(srcFilename, dstFilename)) printf("Copy succeed.\n"); } else perror("Copy failed:");

int CopyFile(const char* srcName, const char* dstName) { FILE* fpSrc = NULL; FILE* fpDst = NULL; int ch, rval=1; fpSrc = fopen(srcName, "rb"); if (fpSrc == NULL) goto ERROR; fpDst = fopen(dstName, "wb"); if (fpDst == NULL) while ((ch=fgetc(fpSrc)) != EOF) if (fputc(ch, fpDst) == EOF) } /* 确保存盘 */ fflush(fpDst); goto EXIT; ERROR: rval=0; EXIT: if (fpSrc != NULL) fclose(fpSrc); if (fpDst != NULL) fclose(fpDst); return rval; }

实验10 文件复制与追加 程序2： 模拟DOS命令下的COPY命令 实验10 文件复制与追加 程序2： 模拟DOS命令下的COPY命令 在DOS状态下键入命令行，以实现将一个已存在文本文件中的内容全部拷贝到新文本文件中去 利用文本编辑软件，通过查看文件内容验证程序执行结果。

main(int argc, char *argv[]) { if (argc != 3) printf("too few parameters!\n"); exit(0); } if (CopyFile(argv[1], argv[2])) /*文件拷贝*/ printf("Copy succeed.\n"); else perror("Copy failed");