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

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1 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。

2 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：

3 ASCII码： ↓ ↓ ↓ ↓ 十进制码： 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： 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。

4 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。

5 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。

6 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。

7 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")

8 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

9 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。

10 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。

11 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。

12 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。

13 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。

14 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。

15 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); }

16 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);

17  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。

18 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);

19 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);

20 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。

21 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。

22 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。

23 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 王 李 赵 周 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

24 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;

25 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); }

26 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。

27 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。

28 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”。

29 “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 当前位置 SEEK—CUR 文件末尾 SEEK—END 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。