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.

Presentation on theme: "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."— Presentation transcript:

1 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

2 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……

3 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

4 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

5 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

6 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

7 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 ，则文件中也存储为 ，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

8 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

9 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

10 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

11 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

12 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

13 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

14 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

15 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);

16 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

17 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

18 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);

19 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);

20 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

21 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

22 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

23 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

24 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

25 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

26 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。

27 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");

28 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:");

29 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; }

30 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。

31 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");