一、文件的基本概念 第十三章 文 件 所谓“文件”是指一组相关数据的有序集合。 这个数据集有一 第十三章 文 件 一、文件的基本概念 所谓“文件”是指一组相关数据的有序集合。 这个数据集有一 个名称，叫做文件名。 实际上在前面的各章中我们已经多次使用了文件，例如源程序文件、目标文件、可执行文件、库文件 (头文件)等。 1、从用户的角度看，文件可分为普通文件和设备文件两种。 普通文件是指驻留在磁盘或其它外部介质上的一个有序数据集，可以是源文件、目标文件、可执行程序； 也可以是一组待输入处理的原始数据，或者是一组输出的结果。对于源文件、目标文件、 可执行程序可以称作程序文件，对输入输出数据可称作数据文件。

设备文件是指与主机相联的各种外部设备，如显示器、打印机、 键盘等。在操作系统中，把外部设备也看作是一个文件来进行管理， 把它们的输入、输出等同于对磁盘文件的读和写。 通常把显示器定 义为标准输出文件， 一般情况下在屏幕上显示有关信息就是向标准 输出文件输出。如前面经常使用的printf,putchar 函数就是这类输 出。键盘通常被指定为标准的输入文件， 从键盘上输入就意味着 从标准输入文件上输入数据。scanf,getchar函数就属于这类输入。 2、从文件编码的方式来看，文件可分为ASCII码文件 和二进制码文件两种。 ASCII文件也称为文本文件，这种文件在磁盘中存放时每个 字符对应一个字节，用于存放对应的ASCII码。 例如，数5678的存储形式为：

ASCII码： 00110101 00110110 00110111 00111000 ↓ ↓ ↓ ↓ 十进制码： 5 6 7 8 共占用4个字节。ASCII码文件可在屏幕上按字符显示， 例 如源程序文件就是ASCII文件，用DOS命令TYPE可显示文件的内容。 二进制文件是按二进制的编码方式来存放文件的。 例如， 数5678的存储形式为： 00010110 00101110 只占二个字节。二进制文件虽然也可在屏幕上显示， 但其 内容无法读懂。

C系统在处理这些文件时，并不区分类型，都看成是字符 流，按字节进行处理。 输入输出字符流的开始和结束只由程序控 制而不受物理符号(如回车符)的控制。 因此也把这种文件称作 “流式文件”。 本章讨论流式文件的打开、关闭、读、写、定位等各种 操作。

二、文件指针 在Ｃ语言中用一个指针变量指向一个文件， 这个指针称为文件 指针。通过文件指针就可对它所指的文件进行各种操作。 定义说明 文件指针的一般形式为： FILE *指针变量标识符； 其中FILE应为大写，它实际上是由系统定义的一个结构， 该结 构中含有文件名、文件状态和文件当前位置等信息。在编写源程序 时不必关心FILE结构的细节。例如： FILE *fp； 表示fp是指向FILE结构的指针变量，通过fp 即可找存放某个文 件信息的结构变量，然后按结构变量提供的信息找到该文件， 实施 对文件的操作。习惯上也笼统地把fp称为指向一个文件的指针。

三、文件的打开与关闭 文件在进行读写操作之前要先打开，使用完毕要关闭。 所谓打 开文件，实际上是建立文件的各种有关信息， 并使文件指针指向该 文件，以便进行其它操作。关闭文件则断开指针与文件之间的联系， 也就禁止再对该文件进行操作。 在Ｃ语言中，文件操作都是由库函数来完成的。 在本章内将介 绍主要的文件操作函数。

1、文件打开函数fopen fopen函数用来打开一个文件，其调用的一般形式为： 文件指针名=fopen(文件名，使用文件方式) 其中，“文件指针名”必须是被说明为FILE 类型的指针变量， “文件名”是被打开文件的文件名。 “使用文件方式”是指文件的 类型和操作要求。“文件名”是字符串常量或字符串数组。 例如： FILE *fp； fp=fopen("a1","r"); 其意义是在当前目录下打开文件a1， 只允许进行“读”操 作，并使fp指向该文件。又如： FILE *fphzk fphzk=fopen("c:\\hzk16',"rb")

使用文件的方式共有12种，下面给出了它们的符号和意义。 文件使用方式 意 义 “r” 只读 打开一个文本文件，只允许读数据 “w” 只写 打开或建立一个文本文件，只允许写数据 “a” 追加 打开一个文本文件，并在文件末尾写数据 “rb” 只读 打开一个二进制文件，只允许读数据 “wb” 只写 打开或建立一个二进制文件，只允许写数据 “ab” 追加 打开一个二进制文件，并在文件末尾写数据 “r+” 读写 打开一个文本文件，允许读和写 “w+” 读写 打开或建立一个文本文件，允许读写 “a+” 读写 打开一个文本文件，允许读，或在文件末追加数 据 “rb+” 读写 打开一个二进制文件，允许读和写 “wb+” 读写 打开或建立一个二进制文件，允许读和写 “ab+” 读写 打开一个二进制文件，允许读，或在文件末追加 数据

说明： 1. 凡用“r”打开一个文件时，该文件必须已经存在， 且只能从该 文件读出。 2. 用“w”打开的文件只能向该文件写入。 若打开的文件不存在， 则以指定的文件名建立该文件，若打开的文件已经存在，则将该 文件删去，重建一个新文件。 3. 若要向一个已存在的文件追加新的信息，只能用“a ”方式打开 文件。但此时该文件必须是存在的，否则将会出错。 4. 用"r+"、"w+"、"a+"方式打开的文件可以用来输入或输出。

5. 在打开一个文件时，如果出错，fopen将返回一个空指针值NULL 。在程序中可以用这一信息来判别是否完成打开文件的工作，并作 相应的处理。因此常用以下程序段打开文件： if((fp=fopen("file1","rb")==NULL) { printf("\nerror on open this file!"); exit(0); } 这段程序的意义是，如果返回的指针为空，表示不能打开文 件，给出提示信息“error on open this file!”， 执行exit(0) 退出程序。

6. 把一个文本文件读入内存时，要将ASCII码转换成二进制码， 而 因此文本文件的读写要花费较多的转换时间。对二进制文件的读 写不存在这种转换。 7. 标准输入文件(键盘)，标准输出文件(显示器 )，标准出错输出 (出错信息)是由系统打开的，可直接使用。系统自动定义了三个 文件指针stdin、stdout、stderr分别指向它们。

2、文件关闭函数fclose 文件一旦使用完毕，应用关闭文件函数把文件关闭， 以避免文件的数据丢失等错误。 例如： fclose(fp); 正常完成关闭文件操作时，fclose函数返回值为0。如返回非零值则表示有错误发生。

四、文件的读写 对文件的读和写是最常用的文件操作。 在Ｃ语言中提供了多种 文件读写的函数： ·字符读写函数 ：fgetc和fputc ·字符串读写函数：fgets和fputs ·数据块读写函数：fread和fwrite ·格式化读写函数：fscanf和fprinf 下面分别予以介绍。使用以上函数都要求包含头文件stdio.h。

1、字符读写函数ｆｇｅｔｃ和ｆｐｕｔｃ  读字符函数fgetc 字符读写函数是以字符(字节)为单位的读写函数。 每次可从文 件读出或向文件写入一个字符。  读字符函数fgetc fgetc函数的功能是从指定的文件中读一个字符，读取的文件必 须是以读或读写方式打开的。 函数调用的形式为： 字符变量=fgetc(文件指针)； 例如： ch=fgetc(fp); 其意义是从打开的文件fp中读取一个字符并送入ch中。

如果在执行fgetc读字符时遇到文件结束符，函数返回一个文件结束标志EOF。EOF在stdio.h中定义为-1。 如果想从磁盘文件顺序读入字符并在屏幕上显示出来，可以： ch=fgetc(fp); while (ch!=EOF) { putchar(ch); }

读入文件e1.c，在屏幕上输出。 #include<stdio.h> main() { FILE *fp; char ch; if((fp=fopen("e1.c","r"))==NULL) { printf("Cannot open file!"); exit(0); } ch=fgetc(fp); while (ch!=EOF) { putchar(ch); fclose(fp);

 写字符函数fputc fputc函数的功能是把一个字符写入指定的文件中，函数调用 的形式为： fputc(字符量，文件指针)； 其中，待写入的字符量可以是字符常量或变量，例如： fputc('a',fp); 其意义是把字符a写入fp所指向的文件中。 fputc函数有一个返回值，如写入成功则返回写入的字符， 否 则返回一个EOF（-1）。可用此来判断写入是否成功。

从键盘输入一行字符，写入一个文件， 再把该文件内容读出显示在屏幕上。 #include<stdio.h> main() { FILE *fp; char ch; if((fp=fopen("string","w+"))==NULL) printf("Cannot open file!"); exit(0); } ch=getchar(); while (ch!='\n') { fputc(ch,fp); rewind(fp); ch=fgetc(fp); while(ch!=EOF) { putchar(ch); } printf("\n"); fclose(fp);

2、格式化读写函数fscanf和fprintf fscanf函数，fprintf函数与前面使用的scanf和printf 函数的 功能相似，都是格式化读写函数。 两者的区别在于 fscanf 函数和 fprintf函数的读写对象不是键盘和显示器，而是磁盘文件。这两个 函数的调用格式为： fscanf(文件指针，格式字符串，输入表列)； fprintf(文件指针，格式字符串，输出表列)； 例如： fscanf(fp,"%d%s",&i,s); fprintf(fp,"%d%c",j,ch);

例如： fprintf(fp,"%d,%6.2f",i,t); 的作用是将变量i和实型变量t的值 格式输出到fp指向的文件。 如i=3,t=4.5 则输出到文件上的字符串是 3, 4.5 同样，用以下fscanf函数可以从文件上读入ASCII字符： fscanf(fp,%d,%f",&i,&t); 完成将文件中的3送给变量i，4.5送给变量t。

3、数据块读写函数fread和fwrite Ｃ语言还提供了用于整块数据的读写函数。 可用来读写一组数 据，如一个数组，一个结构变量的值等。 读数据块函数调用的一般形式为： fread(buffer,size,count,fp); 写数据块函数调用的一般形式为： fwrite(buffer,size,count,fp); 其中buffer是一个指针，在fread函数中，它表示存放输入数据 的首地址。在fwrite函数中，它表示存放输出数据的首地址。 size 表示数据块的字节数。 count 表示要读写的数据块块数。 fp 表示文件指针。

例如： fread(fa,4,5,fp); 其意义是从fp所指的文件中，每次读4个字节(一个实数)送入 实数组fa中，连续读5次，即读5个实数到fa中。

1. 一个学习小组有5个人，每个人有三门课的考试成绩。求全 组分科的平均成绩和各科总平均成绩。 Math C DBASE 张 80 75 92 王 61 65 71 李 59 63 70 赵 85 87 90 周 76 77 85 可设一个二维数组a[5][3]存放五个人三门课的成绩。 要求: 将结果写入文件myf1.out中

main( ) { int i,j,s=0,l,v[3]; static int a[5][3]={ {80,75,92},{61,65,71},{59,63,70}, {85,87,90},{76,77,85} }; for(i=0;i<3;i++) { for(j=0;j<5;j++) s=s+a[j][i]; v[i]=s/5; s=0; } l=(v[0]+v[1]+v[2])/3; printf("math:%d\nc languag:%d\ndbase:%d\n",v[0],v[1],v[2]); printf("total:%d\n",l); FILE *fp; int I;

if ((fp=fopen(“myf1”,”wb”))==NULL) printf(“cannot open file\n”); exit(0); for(I=0;I<3;i++) if (fwrite(v,4,1,fp)!=1) printf(“file write error\n”); fwrite(&l,4,1,fp); fclose(fp); }

移动文件内部位置指针的函数主要有两个， 即 rewind 函数和 fseek函数。 1、rewind函数 rewind函数前面已多次使用过，其调用形式为： rewind(文件指针)； 它的功能是把文件内部的位置指针移到文件首。

五、文件的定位 前面介绍的对文件的读写方式都是顺序读写， 即读写文件只能 从头开始，顺序读写各个数据。 但在实际问题中常要求只读写文件 中某一指定的部分。 为了解决这个问题可移动文件内部的位置指针 到需要读写的位置，再进行读写，这种读写称为随机读写。 实现随 机读写的关键是要按要求移动位置指针，这称为文件的定位。

2、fseek函数 fseek函数用来移动文件内部位置指针，其调用形式为： fseek(文件指针，位移量，起始点)； 其中：“文件指针”指向被移动的文件。 “位移量”表示移动 的字节数，要求位移量是long型数据，以便在文件长度大于64KB 时 不会出错。当用常量表示位移量时，要求加后缀“L”。

“起始点”表示从何处开始计算位移量，规定的起始点有三种： 文件首，当前位置和文件尾。其表示方法如下表 起始点 表示符号 数字表示 ────────────────────────── 文件首 SEEK—SET 0 当前位置 SEEK—CUR 1 文件末尾 SEEK—END 2 例如： fseek(fp,100L,0); 其意义是把位置指针移到离文件首100个字节处。 还要说明的是fseek函数一般用于二进制文件。在文本文件中由 于要进行转换，故往往计算的位置会出现错误。