第10章 檔案與資料夾處理 10-1 C語言的檔案輸入與輸出 10-2 文字檔案的讀寫 10-3 二進位檔案的讀寫

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1 第10章 檔案與資料夾處理 10-1 C語言的檔案輸入與輸出 10-2 文字檔案的讀寫 10-3 二進位檔案的讀寫
10-4 檔案與資料夾處理

2 10-1 C語言的檔案輸入與輸出-說明 「檔案」（Files）是儲存在電腦周邊裝置的位元組資料集合，通常是儲存在軟式或硬式磁碟機的資料，程式可以將輸出的資料儲存在檔案中保存，或是將檔案視為輸入資料讀取檔案內容，輸出到控制台或印表機。 在檔案儲存的位元組資料可能被解譯成字元、數值、整數、字串或資料庫的記錄，取決於C程式開啟的檔案存取類型。C語言標準函式庫的「檔案輸入與輸出」（File Input/Output，簡稱File I/O）函數可以處理二種檔案類型：文字和二進位檔案。

3 10-1 C語言的檔案輸入與輸出-文字檔案 文字檔案儲存的是字元資料，文字檔案視為一種「文字串流」（Text Stream），串流可以想像成水龍頭流出的是一個個字元，換句話說，處理文字檔案只能向前一個個循序處理字元，也稱為「循序檔案」（Squential Files），如同水往低處流，並不能回頭處理之前處理過的字元。 文字檔案擁有讀取（Input）、寫入（Output）和新增（Append）三種操作，可以將字元資料寫入檔案、寫入檔尾與讀取文字檔案的內容，例如：Windows記錄檔或使用【記事本】建立的是一種文字檔案。

4 10-1 C語言的檔案輸入與輸出-二進位檔案 以作業系統的角度來說，儲存在磁碟機的二進位（Binary）檔和文字檔案並沒有什麼不同，C語言標準函式庫存取的二進位檔是指沒有處理過的「位元組」（Bytes）資料，即「二進位串流」（Binary Stream），其特性是寫入和讀出檔案的資料完全相同。 當檔案以二進位檔案方式開啟，資料並不會作任何格式轉換（主要是指處理換行和檔案的結束字元），讀取的是位元組資料，不過在C程式可以將它轉換成字元資料，換句話說，讀取的資料是字元或位元組，全憑程式如何解釋它。

5 10-2 文字檔案的讀寫 10-2-1 開啟與關閉文字檔案 10-2-2 讀寫字串到文字檔案 10-2-3 讀寫字元到文字檔案
格式化讀寫文字檔案

6 開啟與關閉文字檔案-函數說明 在C語言開啟和關閉檔案，都是使用<stdio.h>標頭檔宣告的FILE檔案指標來識別開啟的檔案（因為在同一個C程式可以開啟多個檔案），相關函數說明如下表所示：

7 10-2-1 開啟與關閉文字檔案-範例 在程式只需宣告FILE指標變數fp，就可以使用fopen()函數開啟檔案，如下所示：
fp = fopen("filename", "w"); 上述函數的第1個參數是檔案名稱或檔案的完整路徑（請注意！路徑「\」符號在某些作業系統需要使用逸出字元「\\」，例如：“C:\\C++\\test.c"），第2個參數是檔案開啟模式字串。

8 開啟與關閉文字檔案-開啟模式 文字檔案支援的開啟模式，如下表所示：

9 10-2-1 開啟與關閉文字檔案-檢查是否開啟成功
如果fopen()函數傳回NULL表示檔案開啟失敗，可以使用if條件檢查檔案指標，如下所示： if ( fp == NULL ) { printf("錯誤: 檔案開啟失敗....\n"); exit(1); } 上述if條件檢查檔案指標變數fp，如果是NULL就表示檔案開啟錯誤，所以顯示錯誤訊息，接著使用<stdlib.h>標頭檔的exit()函數強迫結束程式執行，exit()函數的參數是傳給作業系統，如為非零值，表示程式執行發生錯誤。

10 10-2-1 開啟與關閉文字檔案-關閉檔案 最後在執行完檔案操作後，執行fclose()函數關閉檔案，如下所示：
fclose(fp); 上述函數的參數就是欲關閉檔案的FILE指標變數。

11 讀寫字串到文字檔案-函數說明 在C程式使用fopen()函數成功開啟檔案後，就可以執行檔案處理函數寫入或讀取文字檔案內容，從檔案讀寫字串的相關函數說明，如下表所示：

12 10-2-2 讀寫字串到文字檔案-範例 在C程式的文字檔案讀寫，可以使用fputs()函數寫入字串到文字檔案，如下所示：
fputs(line , fp); 上述函數將字串line寫入檔案指標fp。讀取檔案內容可以使用fgets()函數配合while迴圈讀取整個檔案內容，如下所示： while( fgets(line, 50 ,fp) != NULL ) { } 上述while迴圈以一次一行的方式讀取檔案，每一行最多為50-1即49個字元，直到fgets()函數傳回NULL為止，也就是到達檔尾。

13 讀寫字元到文字檔案-函數說明 類似第4章的putchar()和getchar()字元輸出和輸入函數，檔案I/O也提供讀寫字元的putc()和getc()函數，如下表所示：

14 10-2-3 讀寫字元到文字檔案-範例 在C程式寫入字元到文字檔案可以使用putc()函數，如下所示：
putc(line[i][j] , fp); 上述程式碼將二維字元陣列的line[i][j]元素寫入檔案fp。如果使用getc()函數讀取整個檔案內容，一樣是配合while迴圈讀取，如下所示： while ((c = getc(fp))!= EOF ) putchar(c); 上述while迴圈以一次一個字元的方式讀取檔案，直到getc()函數傳回EOF為止，也就是到達檔尾。

15 格式化讀寫文字檔案-函數說明 在第4章的printf()和scanf()格式化輸出和輸入函數，檔案I/O也有對應的fprintf()和fscanf()格式化輸出輸入函數，如下表所示：

16 10-2-4 格式化讀寫文字檔案-範例 fprintf()格式化輸出函數可以使用格式字串來編排寫入檔案的字串內容，如下所示：
fprintf(fp, “%d=> %s\n”, 1, line); 上述程式碼是將格式字串輸入的內容寫入檔案fp，可以看到是組合整數常數和字串line的字串內容。同樣的，我們可以使用fscanf()函數配合while迴圈讀取整個檔案內容，如下所示： while ( fscanf(fp,"%s", line) != EOF ) printf("%s\n", line); 上述while迴圈一次讀取一個格式字串的資料，以此例是字串，直到傳回EOF為止，也就是到達檔尾。

17 10-3 二進位檔案的讀寫 寫入記錄到二進位檔案 循序讀取檔案的記錄 隨機存取記錄資料

18 10-3 二進位檔案的讀寫-說明 二進位檔案讀寫除了可以使用文字檔案的循序方式存取，還可以使用隨機方式，檔案是使用記錄為單位來進行存取，能夠隨機存取任一筆記錄或更改指定記錄的資料。 C語言的二進位檔案一樣是使用fopen()函數開啟和fclose()函數關閉檔案，只是使用不同的開啟模式字串，在程式宣告FILE指標變數fp後，就可以開啟指定的二進位檔案，如下所示： FILE *fp; fp = fopen("filename", "wb");

19 10-3 二進位檔案的讀寫-開啟模式 二進位檔案支援的開啟模式，如下表所示：

20 寫入記錄到二進位檔案-結構宣告 隨機存取是以記錄為存取單位，在建立二進位檔案的隨機存取前，C程式需要宣告結構來儲存記錄資料，例如：學生資料的record結構，如下所示： struct record { char name[20]; int age; float score; }; typedef struct record student; 上述結構擁有姓名name、年齡age和成績score的成員變數，為了方便宣告，筆者建立新型態student。

21 寫入記錄到二進位檔案-函數說明 在使用fopen()函數開啟二進位檔案後，就可以呼叫fwrite()函數寫入結構的記錄資料，相關函數說明，如下表所示：

22 10-3-1 寫入記錄到二進位檔案-範例 以本節的student結構為例，如下所示： student temp; ………
fwrite(&temp, sizeof(temp), 1, fp); 以此例是寫入一筆結構temp到檔案fp。 雖然檔案讀寫錯誤很少發生，不過為了避免磁碟已滿等讀寫錯誤，在讀寫操作後，可以使用ferror()函數檢查是否讀寫錯誤，如下所示： if ( ferror(fp) ) printf("錯誤: 寫入錯誤!\n"); else printf("已經寫入3筆記錄!\n");

23 循序讀取檔案的記錄-相關函數說明 當C程式在二進位檔案呼叫fwrite()函數寫入記錄資料後，我們可以使用fread()函數配合迴圈將一筆筆記錄循序讀出，相關函數說明，如下表所示：

24 循序讀取檔案的記錄-範例 在二進位檔案可以使用feof()函數檢查是否讀到檔尾，只需配合while迴圈即可讀取檔案的所有記錄，如下所示： while ( !feof(fp) ) { if ( fread(&std, sizeof(std), 1, fp) ) { } } 上述while迴圈使用fread()函數讀取檔案直到feof()函數傳回非零值，也就是到達檔尾。

25 隨機存取記錄資料-相關函數說明 C程式只需先呼叫fseek()函數找到指定記錄的檔案位置，即可隨機存取指定的記錄資料，相關函數說明，如下表所示：

26 隨機存取記錄資料-範例 在本節程式範例的fseek()函數中，offset參數是位移量，可以使用記錄數和結構大小計算而得，如下所示： fseek(fp, rec*sizeof(std), SEEK_SET); 程式碼是從SEEK_SET位置的檔案開頭開始，位移量是rec*sizeof(std)位元組數，rec是記錄編號從0開始，使用sizeof運算子計算結構大小，origin參數值有三種，如下所示： SEEK_SET：從檔案開頭。 SEEK_CUR：從檔案現在的位置。 SEEK_END：從檔案結尾。

27 10-4 檔案與資料夾處理 更改檔名與刪除檔案 建立、刪除和切換目錄 複製檔案

28 更改檔名與刪除檔案 在C語言標準函式庫<stdio.h>標頭檔提供更改檔案名稱和刪除檔案的函數，其說明如下表所示：

29 建立、刪除和切換目錄 在<dir.h>標頭檔（微軟Visual C 語言是使用<direct.h>標頭檔）提供取得工作路徑、切換、建立和刪除資料夾的函數，如下表所示：

30 複製檔案 在C語言的標準函式庫並沒有提供檔案複製函數，不過只需使用本章前的檔案讀寫函數，在開啟2個檔案指標sfp和dfp後，即可使用while迴圈複製檔案內容，如下所示： while ( (c = getc(sfp)) != EOF ) putc(c, dfp); 上述while迴圈從檔案指標sfp呼叫getc()函數讀取一個個字元，然後呼叫putc()函數寫入檔案指標dfp，換句話說，檔案指標sfp的檔案內容就會複製到dfp。