第十二章 文件 12.1 C文件概述 文件：存储在外部介质上数据的集合,是操作系统数据管理的单位 文件分类 按文件的逻辑结构： 按存储介质：

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1 第十二章 文件 12.1 C文件概述 文件：存储在外部介质上数据的集合,是操作系统数据管理的单位 文件分类 按文件的逻辑结构： 按存储介质：
第十二章 文件 12.1 C文件概述 文件：存储在外部介质上数据的集合,是操作系统数据管理的单位 文件分类 按文件的逻辑结构： 记录文件：由具有一定结构的记录组成（定长和不定长） 流式文件：由一个个字符（字节）数据顺序组成 按存储介质： 普通文件：存储介质文件（磁盘、磁带等） 设备文件：非存储介质（键盘、显示器、打印机等） 按数据的组织形式： 文本文件： ASCII文件，每个字节存放一个字符的ASCII码 二进制文件：数据按其在内存中的存储形式原样存放 使用数据文件的目的 1、数据文件的改动不引起程序的改动——程序与数据分离 2、不同程序可以访问同一数据文件中的数据——数据共享 3、能长期保存程序运行的中间数据或结果数据

2 文本文件特点: 存储量大、速度慢、便于对字符操作 二进制文件特点: 存储量小、速度快、便于存放中间结果 如 int型数10000
内存存储形式 二进制形式 ASCII形式 二进制文件特点: 存储量小、速度快、便于存放中间结果

3 文件处理方法 缓冲文件系统：高级文件系统，系统自动为正在使用的文件开辟内存缓冲区
非缓冲文件系统：低级文件系统，由用户在程序中为每个文件设定缓冲区 缓冲区 指令区 程序 用户数据区 磁盘 非缓冲文件系统： 磁盘文件 输出文件缓冲区 输入文件缓冲区 程序数据区 a 缓冲文件系统：

4 12.2 文件类型指针 文件结构体FILE 缓冲文件系统为每个正使用的文件在内存开辟文件信息区 文件信息用系统定义的名为FILE的结构体描述
FILE定义在stdio.h中 typedef struct { int _fd; //文件号 int _cleft; //缓冲区中剩下的字符数 int _mode; //文件操作方式 char *_next; //文件当前读写位置 char *_buff; //文件缓冲区位置 }FILE;

5 文件类型指针 指针变量说明： FILE *fp; 用法：
文件打开时，系统自动建立文件结构体，并把指向它的指针返回来，程序通过这个指针获得文件信息,访问文件 文件关闭后，它的文件结构体被释放 文件名 文件使用 方式 文件类型指针 C程序 操作系统 磁盘

6 12.3 文件的打开与关闭 C文件操作用库函数实现,包含在stdio.h 文件使用方式:打开文件-->文件读/写-->关闭文件
12.3 文件的打开与关闭 C文件操作用库函数实现,包含在stdio.h 文件使用方式:打开文件-->文件读/写-->关闭文件 系统自动打开和关闭三个标准文件： 标准输入------键盘 stdin 标准输出------显示器 stdout 标准出错输出-----显示器 stderr 打开文件fopen 函数原型： FILE *fopen(char *name,char *mode) “r+/rb+” (读写) “a/ab” (追加) “w/wb” (只写) “r/rb” (只读) “w+/wb+” (读写) “a+/ab+” (读写) 为输入打开一个文本/二进制文件 为输出打开或建立一个文本/二进制文件 为读/写打开一个文本/二进制文件 为读/写建立一个文本/二进制文件 为读/写打开或建立一个文本/二进制文件 向文本/二进制文件尾追加数据 文件使用方式 含义 例 文件打开与测试 FILE *fp; fp=fopen(“aa.c”,“w”); if(fp==NULL) { printf(“File open error!\n”); exit(0); } 例 FILE *fp; char *filename=“c:\\fengyi\\bkc\\test.dat” fp= fopen(filename,”r”); 例 FILE *fp; fp= fopen (“c:\\fengyi\\bkc\\test.dat”,”r”); 使用文件方式 功能：按指定方式打开文件 返值：正常打开，为指向文件结构体的指针；打开失败，为NULL 要打开的文件名

7 文件关闭fclose fclose 作用:使文件指针变量与文件“脱钩”，释放文件结构体和文件指针
函数原型：int fclose(FILE *fp) 功能：关闭fp指向的文件 返值：正常关闭为0;出错时,非0 文件打开时返回的文件类型指针 磁盘文件 输出文件缓冲区 输入文件缓冲区 程序数据区 a 缓冲文件系统： 不关闭文件可能会丢失数据 因为fclose先把缓冲区数据输出 到磁盘文件，然后才释放文件指针 fclose

8 返值：正常，返回读到的代码值;读到文件尾或出错，为EOF
12.4 文件的读写 字符I/O:fputc与fgetc fputc 函数原型：int fputc(int c, FILE *fp) 功能：把一字节代码c写入fp指向的文件中 返值：正常，返回c;出错，为EOF fgetc 函数原型：int fgetc(FILE *fp) 功能：从fp指向的文件中读取一字节代码 返值：正常，返回读到的代码值;读到文件尾或出错，为EOF 文件I/O与终端I/O #define putc(ch,fp) fputc(ch,fp) #define getc(fp) fgetc(fp) #define putchar( c ) fputc(c,stdout) #define getchar( ) fgetc(stdin)

9 #include <stdio.h> main() { FILE *in, *out;
char ch,infile[10],outfile[10]; scanf("%s",infile); scanf("%s",outfile); if ((in = fopen(infile, "r"))== NULL) { printf("Cannot open infile.\n"); exit(0); } if ((out = fopen(outfile, "w"))== NULL) { printf("Cannot open outfile.\n"); while (!feof(in)) fputc(fgetc(in), out); fclose(in); fclose(out); 例 从键盘输入字符，逐个 存到磁盘文件中，直到 输入‘#“为止 #include <stdio.h> main() { FILE *fp; char ch,*filename=“out.txt”; if((fp=fopen(filename,"w"))==NULL) { printf("cannot open file\n"); exit(0); } printf("Please input string:"); ch=getchar(); while(ch!='#') { fputc(ch,fp); putchar(ch); fclose(fp); 判断二进制文件是否结束 while(!feof(fp)) { c=fgetc(fp); …….. } #include <stdio.h> main() { FILE *fp; char ch,*filename=“out.txt”; if((fp=fopen(filename,”r"))==NULL) { printf("cannot open file\n"); exit(0); } while((ch=fgetc(fp))!=EOF) putchar(ch); fclose(fp); 例 读文本文件内容， 并显示 例 文件拷贝 feof 函数原型： int feof(FILE *fp) 功能：判断文件是否结束 返值：文件结束，返回真（非0）；文件未结束，返回0 1.若文件在当前目录下： fp=fopen("aa.txt","r"); 2.若文件不在当前目录下： fp=fopen("d:\\fengyi\\bkc\\aa.txt","r"); 2.若从键盘输入带路径文件名： char infile[30]; scanf("%s",infile); fp=fopen(infile,"r"); 必须输入：d:\fengyi\bkc\aa.txt 判断文本文件是否结束

10 数据块I/O:fread与fwrite 函数原型：
size_t fread(void *buffer,size_t size, size_t count,FILE *fp) size_t fwrite(void *buffer,size_t size, size_t count,FILE *fp) 功能：读/写数据块 返值：成功，返回读/写的块数；出错或文件尾，返回0 说明： typedef unsigned size_t; buffer: 指向要输入/输出数据块的首地址的指针 size: 每个要读/写的数据块的大小（字节数） count: 要读/写的数据块的个数 fp: 要读/写的文件指针 fread与fwrite 一般用于二进制文件的输入/输出

11 例 float f[2]; FILE *fp; fp=fopen(“aa.dat”,“rb”); fread(f,4,2,fp); for(i=0;i<2;i++) fread(&f[i],4,1,fp); 例 struct student { int num; char name[20]; char sex; int age; float score[3]; }stud[10]; for(i=0;i<10;i++) fread(&stud[i],sizeof(struct student),1,fp);

12 例 从键盘输入4个学生数据，把他们转存到磁盘文件中去
例 从键盘输入4个学生数据，把他们转存到磁盘文件中去 void save() { FILE *fp; int i; if((fp=fopen("d:\\fengyi\\exe\\stu_dat","wb"))==NULL) { printf("cannot open file\n"); return; } for(i=0;i<SIZE;i++) if(fwrite(&stud[i],sizeof(struct student_type),1,fp)!=1) printf("file write error\n"); fclose(fp); #include <stdio.h> #define SIZE 2 struct student_type { char name[10]; int num; int age; char addr[15]; }stud[SIZE]; main() { int i; for(i=0;i<SIZE;i++) scanf("%s%d%d%s",stud[i].name,&stud[i].num, &stud[i].age,stud[i].addr); save(); display(); } void display() { FILE *fp; int i; if((fp=fopen("d:\\fengyi\\exe\\stu_dat","rb"))==NULL) { printf("cannot open file\n"); return; } for(i=0;i<SIZE;i++) { fread(&stud[i],sizeof(struct student_type),1,fp); printf("%-10s %4d %4d %-15s\n",stud[i].name, stud[i].num,stud[i].age,stud[i].addr); fclose(fp);

13 格式化I/O:fprintf与fscanf
函数原型： #include <stdio.h> main() { char s[80],c[80]; int a,b; FILE *fp; if((fp=fopen("test","w"))==NULL) { puts("can't open file"); exit() ; } fscanf(stdin,"%s%d",s,&a);/*read from keaboard*/ fprintf(fp,"%s %d",s,a);/*write to file*/ fclose(fp); if((fp=fopen("test","r"))==NULL) { puts("can't open file"); exit(); } fscanf(fp,"%s%d",c,&b);/*read from file*/ fprintf(stdout,"%s %d",c,b);/*print to screen*/ } int fprintf(FILE *fp,const char *format[,argument,…]) int fscanf(FILE *fp,const char *format[,address,…]) 功能：按格式对文件进行I/O操作 返值：成功,返回I/O的个数;出错或文件尾,返回EOF 例 fprintf(fp,“%d,%6.2f”,i,t); //将i和t按%d,%6.2f格式输出到fp文件 fscanf(fp,“%d,%f”,&i,&t); //若文件中有3,4.5 ,则将3送入i, 4.5送入t 例 从键盘按格式输入数据存到磁盘文件中去 说明：输入时，要将ASCII码转换成二进制；输出时，要将二进制转换成ASCII码

14 fputs把s指向的字符串写入fp指向的文件
字符串I/O: fgets与fputs 函数原型： #include<stdio.h> main() { FILE *fp; char string[81]; if((fp=fopen("file.txt","w"))==NULL) { printf("cann't open file");exit(0); } while(strlen(gets(string))>0) { fputs(string,fp); fputs("\n",fp); } fclose(fp); if((fp=fopen("file.txt","r"))==NULL) while(fgets(string,81,fp)!=NULL) fputs(string,stdout); char *fgets(char *s,int n,FILE *fp) int fputs(char *s,FILE *fp) 功能：从fp指向的文件读/写一个字符串 返值： fgets正常时返回读取字符串的首地址；出错或文件尾，返回NULL fputs正常时返回写入的最后一个字符；出错为EOF fputs把s指向的字符串写入fp指向的文件 fgets从fp所指文件读n-1个字符送入s指向的内存区, 并在最后加一个‘\0’ (若读入n-1个字符前遇换行符或文件尾（EOF）即结束) 例 从键盘读入字符串存入文件，再从文件读回显示 第一个参数可以是：字符串常量、char数组名、char指针

15 12.5 文件的定位 几个概念 rewind函数 文件位置指针-----指向当前读写位置的指针 读写方式
12.5 文件的定位 几个概念 文件位置指针-----指向当前读写位置的指针 读写方式 顺序读写：位置指针按字节位置顺序移动，叫~ 随机读写：位置指针按需要移动到任意位置，叫~ rewind函数 函数原型： void rewind(FILE *fp) 功能：重置文件位置指针到文件开头 返值：无 #include <stdio.h> main() { FILE *fp1,*fp2; fp1=fopen("d:\\fengyi\\bkc\\ch12_4.c","r"); fp2=fopen("d:\\fengyi\\bkc\\ch12_41.c","w"); while(!feof(fp1)) putchar(getc(fp1)); rewind(fp1); while(!feof(fp1)) putc(getc(fp1),fp2); fclose(fp1); fclose(fp2); } 例 对一个磁盘文件进行显示和复制两次操作

16 fseek函数 ftell函数 main() { int i; FILE *fp;
if((fp=fopen("studat","rb"))==NULL) { printf("can't open file\n");exit(0); } for(i=0;i<3;i+=2) { fseek(fp,i*sizeof(struct student_type),0); fread(&stud[i],sizeof(struct student_type),1,fp); printf("%s %d %d %s\n", stud[i].name,stud[i].num,stud[i].age,stud[i].addr); } fclose(fp); #include <stdio.h> struct student_type { int num; char name[10]; int age; char addr[15]; }stud[3]; #include"stdio.h" main() { FILE *fp; char filename[80]; long length; gets(filename); fp=fopen(filename,"rb"); if(fp==NULL) printf("file not found!\n"); else { fseek(fp,0L,SEEK_END); length=ftell(fp); printf("Length of File is %1d bytes\n",length); fclose(fp); } fseek函数 函数原型： int fseek(FILE *fp,long offset,int whence) 功能：改变文件位置指针的位置 返值：成功，返回0；失败，返回非0值 文件指针 起始点 文件开始 SEEK_SET 0 文件当前位置 SEEK_CUR 1 文件末尾 SEEK_END 2 ftell函数 函数原型： long ftell(FILE *fp) 功能：返回位置指针当前位置(用相对文件开头的位移量表示) 返值：成功，返回当前位置指针位置；失败，返回-1L， 位移量（以起始点为基点,移动的字节数) >0 向后移动 <0 向前移动 例 fseek(fp,100L,0); fseek(fp,50L,1); fseek(fp,-10L,2); 例 磁盘文件上有3个学生数据，要求读入第1，3学生数据并显示 例 求文件长度(ch12_101.c)

17 12.6 出错的检测 ferror函数 函数原型： int ferror(FILE *fp) 功能：测试文件是否出现错误
12.6 出错的检测 ferror函数 函数原型： int ferror(FILE *fp) 功能：测试文件是否出现错误 返值：未出错，0；出错，非0 说明 每次调用文件输入输出函数，均产生一个新的ferror函数值，所以应及时测试 fopen打开文件时，ferror函数初值自动置为0

18 clearerr函数 函数原型： void clearerr(FILE *fp) #include <stdio.h>
功能：使文件错误标志置为0 返值：无 说明：出错后，错误标志一直保留，直到对同一文件调clearerr(fp)或rewind或任何其它一个输入输出函数 #include <stdio.h> int main(void) { FILE *stream; stream = fopen("DUMMY.FIL", "w"); getc(stream); if (ferror(stream)) { printf("Error reading from DUMMY.FIL\n"); clearerr(stream); } if(!ferror(stream)) printf("Error indicator cleared!"); fclose(stream); return 0; 例 ferror()与clearerr()举例