c语言程序设计与项目实践第13章.ppt

第13章 文件 n本章的学习重点 文件的概念 文件的打开和关闭 文件的读写 文件的定位 13.1 文件和文件指针 C语言中，为了方便数据的输入和输出，按存 储格式的不同将数据分为不同的文件类型。程序 中读写外部的文件需要使用文件指针，文件指针 是C语言规定的用于读写文件的有效工具。 13.1.1 流和文件 n1文本流和二进制流 文本流(text stream) : 指流中的数据是以字符形式出现，每个字 符以一个字节的ASCII码表示，例如，2010这个数，在文本流中，每 个数字都使用与它对应的ASCII码表示，查附表1，得到2010的表示方 法为：00110010 00110000 00110001 00110000，共占4个字节。 二进制流: 指流中的数据是二进制数字序列，对于字母，使用一 个字节的二进制ASCII码61H表示，对于数字，使用一个字节的二进制 数表示，对控制字符如n等，不进行变换。在二进制流中，2010被 作为数组转换为二进制形式：00000111 11011010，共占2个字节。 n2文本文件和二进制文件 将以流表示的文件称为为流式文件，将文本流形式的数据文件称 为文本文件，将二进制流形式的数据文件称为二进制文件。 13.1.2 文件指针 定义文件类型的一般表达形式为： FILE *指针变量名; 例如，可以定义下面的指向文件的指针变量： FILE *fp1, *fp2; 上述定义表示fp1和fp2是指向FILE结构的指针变量 上述定义表示fp1和fp2是指向FILE结构的指针变量，通过fp1和 fp2即可找到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。习惯上也把fp1和fp2称为指向一 个文件的指针。 13.2 文件的打开和关闭 C语言中，文件的存在就是为了存储数据，和现在常 用的word文件类似，在对文件进行读写操作时需要先将文 件打开，对文件中的数据处理完毕之后要进行关闭操作。 不同于word以及excel等文档类型的文件，C语言的文件打 开和关闭需要使用文件指针以及调用文件处理函数来操作 。 13.2.1 文件的打开 打开一个文件需要使用文件指针和文件打开函数，文件打开的一 般表达形式为： FILE *指针变量名; 指针变量名= fopen(文件路径，文件打开方式); 其中，指针变量名是FILE类型的指针变量，且必须是FILE类型。 函数fopen返回类型为FILE的指针，若返回NULL，表明函数打开 文件失败。 例如，以只读方式打开在D盘下的二进制文件test.txt，可以使用 下面的两条代码： FILE *fp = NULL; fp = fopen(“D: test.txt”, “rb”); 其中，“D: test.txt”表示要打开D盘下的文件test.txt，”rb”表明以 只读方式打开二进制文件。 13.2.1 文件的打开 二进制文件: 通常以后缀.bin表示， 文本文件:通常以后缀.txt表示. 文件的打开方式主要有：文件读、文件写和文件末尾 添加数据。针对这些对文件的各种操作，C语言规定了12种 文件打开方式，如表13.1所示为文件打开方式映射表。 文件类型打开方式含义 二进制文件 “rb”以只读方式打开一个二进制文件 “wb”以只写方式打开一个二进制文件，若文件不存在，则新建该文件名的二进制文件 “ab”打开一个二进制文件，并将新输入的数据添加到文件末尾 “rb+”以读写方式打开一个二进制文件 “wb+”以读写方式打开一个二进制文件，若文件不存在，则新建该文件名的二进制文件 “ab+”以读写方式打开一个二进制文件，并将新输入的数据添加到文件末尾 文本文件 “rt”以只读方式打开一个文本文件 “wt”以只写方式打开一个文本文件，若文件不存在，则新建该文件名的文本文件 “at”打开一个文本文件，并将新输入的数据添加到文件末尾 “rt+”以读写方式打开一个文本文件 “wt+”以读写方式打开一个文本文件，若文件不存在，则新建该文件名的立文本文件 “at+”读写打开一个文本文件，允许读 ，或在文件末追加数据 13.2.1 文件的打开 各字符的含义如下： r：read的缩写，设置对文件的“读”权限 w：write的缩写，设置对文件的“写”权限 a：append的缩写，设置对文件的末尾添加数据操作 t：text的缩写，设置文件类型为文本文件 b：banary的缩写，设置文件类型为二进制文件 +：设置允许对文件进行“读”和“写”操作 n范例13.1 FileOpen.c 使用fopen函数以只读方式打开D盘下文件名为 test.txt的文本文件，若打开成功，则输出成功信息，若不成功，表明D 盘下没有该文件，此时，使用写方式打开文件，并检查D盘是否有新建 文件test.txt。 13.2.2 文件的关闭 C语言中，文件关闭的一般表达形式为： fclose ( 文件指针 ); 文件指针: 指接收fopen函数返回值的FILE类型的指针变量。 函数fclose: 返回int型的函数，当函数关闭文件成功时，返回0，否则 返回EOF，EOF为系统定义的宏，默认时该宏被定义为-1。使用fclose 函数时也应包含头文件stdio.h。 n范例13.2 FileClose.c 使用fopen函数以只读方式打开D盘下文件名为 hellofriends.txt的文本文件，然后关闭打开的文件，并判断文件是否 关闭成功。 当D盘路径下没有文件hellofriends.txt时，输出结果为： 错误: 文件 hellofriends.txt 打开失败! 并且，程序会出现崩溃性错误,如右图所示。 13.3 文件的读写 文件打开时可以设置文件打开后的权限。主要文件处理函数如表所示。 函数类别函数名功能 字符处理函数fgetc字符读取函数 fputc字符写入函数 字符串处理函数fgets字符串读取函数 fputs字符串写入函数 数据块处理函数freed数据块读取函数 fwrite数据块写入函数 格式化处理函数fscanf格式化输入函数 fprintf格式化输出函数 13.3.1 字符处理函数fgetc和fputc n1fgetc函数 fgetc函数的功能是从打开的文件中读取一个字符数据，其一般表达形 式为： 变量 = fgetc(文件指针); fgetc函数：返回值为字符型，一般以char型接收fgetc函数的返回值。 文件指针：指接收fopen函数返回值的文件指针变量。 例如：c = fgetc(fp); 表示从文件指针fp所指的已打开的文件中读 取一个字符，并将该字符赋给变量c。 n范例13.3 Funcfgetc.c 在D盘目录D:C_language下新建文本文件 helloall.txt，并使用fgetc函数读取硬盘中的文本文件，使用putchar函 数输出文件内读取出的字符。 13.3.1 字符处理函数fgetc和fputc n2fputc函数 fputc函数的功能是向打开的文件中写入一个字符数据，其一般表达形 式为： 变量 = fputc(字符，文件指针); fputc函数：返回值为整型，一般以int型接收fputc函数的返回值。 字符：指要写入的字符数据。 文件指针：指接收fopen函数返回值的文件指针变量。 例如：i = fputc(m, fp); 表示向文件指针fp所指的已打开的文件 中写入一个字符m。若写入成功，则返回写入的字符值，否则返回 EOF。 实训13.1建立readme文件 许多文件或安装程序包中都含有自述文件，通常命名为readme，这 些文件都是为了说明文件的使用方法或者程序的安装方法。在计算机路 径D:C_language下新建并打开一个readme文件，使用fputc函数向该文 件中输入一个关于C语言的简单说明文档，以字符#号结束。然后使用 fgetc函数输出文件的内容。 n1需求分析： 需求1：新建并打开一个文件名为readme的文本文件 需求2：使用fputc函数按字符输入说明文档，当输入#号时，结束 输入 需求3：使用fgetc函数按字符输出说明文档，直到文件结束 需求4：文件处理完毕后，关闭文件 n2技术应用 对于需求1，使用fopen函数，”wt+”方式打开文件readme.txt，当指 定路径D:C_language下该文件不存在时，系统自动新建该文件，并将其 打开。 对于需求2，新建子函数write_readm()，输入说明文档信息，当输 入#号时，输入结束。函数结束时应处理文件指针，使其指向文件开头 。 对于需求3，新建子函数read_readm()，输出说明文档信息。 对于需求4，函数调用结束后，调用函数fclose关闭文件。 13.3.2 字符串处理函数fgets和fputs n1fgets函数 fgets函数的功能是从打开的文件中读取一段字符串到字符数组中，其 一般表达形式为： fgets(字符数组名, n, 文件指针); 字符数组名：已定义的字符数组，n是正整数，表示从文件中读取含 有n-1个字符的字符串。 文件指针：指接收fopen函数返回值的文件指针变量。例如： char array_ch100; fgets(array_ch, 20, fp); 表示从文件指针fp所指的已打开的文件中读取长度为19的字符串 ，并将该字符串放进字符数组array_ch中。 n范例13.4 Funcfgets.c 在D盘目录D:C_language下新建文本文件 ExpoEmblem.txt，使用fgets函数读取长度为50的该文本文件字符串， 并打印出读取的字符串。 13.3.2 字符串处理函数fgets和fputs n2fputs函数 fputs函数的功能是向打开的文件中写入一段字符串，其一般表达形式 为： 变量 = fputs(字符串，文件指针); 变量：int型或char型变量。 字符串：指要写入的字符串数据，它可以是字符串常量，也可以是字 符数组名，也可以是指向字符串的字符指针。 文件指针：指接收fopen函数返回值的文件指针变量。 例如：i = fputs(“Welcome!”, fp); 表示向文件指针fp所指的已打 开的文件中写入一段字符串”Welcome”。若写入成功，则返回写入的 字符值，否则返回EOF。 n范例13.5 Funcfputs.c 在D盘目录D:C_language下新建并打开文本文 件NewWorld.txt，使用fputs函数写入一段字符串，并使用fgets函数将 输入的字符串原样输出。 13.3.3 数据段处理函数fread和fwrite n1fread函数 数据段读取函数fread调用的一般形式为： fread(文件指针1, size, n, 文件指针2); 文件指针1：指向有效内存空间的地址变量名或数组名。 size：要读取的数据段大小。 n：要读取的次数。 文件指针2：指接收fopen函数返回值的文件指针变量。 例如：要读取2次文件指针fp所指的文件中200字节大小的数据段 ，并将这段数据放到数组array中，可以使用下面的语句： int array300; fread(array, 200, 2, fp); 当对这段数据只读一次时，可以将表示次数的参数设为1，但不 能省略。调用fread函数时，所处理的文件必须是以读或读写方式打开 的文件。 13.3.3 数据段处理函数fread和fwrite n2fwrite函数 数据段写入函数fwrite可以按照规定的字节数向打开的文件中写入一 段数据，其一般表达形式为： 变量 = fwrite(文件指针, size, n, 文件指针); 函数中的参数如文件指针、size等与fread函数类似，区别在于fwrite函 数是将指针名所指的内存区域中size字节单元数据写入到文件n次。 例如：要向文件中写入一个结构体类型的数据，可以使用下面的 代码： 01struct Project 02 03char ProjectName32; 04int ProjectIncome; 05Lte = “LTE_eNodeB”, 23500; 06i = fwrite( /向文件中写入数据段 上述代码表示向文件指针fp所指的已打开的文件中写入一段结构 体数据。 实训13.2项目信息录入与输出 WCDMA项目和LTE项目是当前通信领域中体现3G和4G网络的主 要通信架构，设计一个方案，将两个项目的主要信息存储到指定目录 的文件中，并输出该项目信息，项目信息包括项目名称、项目负责人 、项目收益、项目支出和项目起止时间等。 1需求分析： 需求1：建立一个.h文件，用于存储结构体类型定义以及其他宏定义， 定义结构体，用于表达项目信息。 需求2：建立.c文件，处理打开文件和关闭文件操作，同时进行项目信息 录入。 需求3：设计两个子函数，一个用于向文件中写入信息，另一个用于从 文件中读出信息，并打印到屏幕上。 2技术应用 对需求1，新建头文件ProjectManagement.h，并在该文件中包含标准输 入输出头文件stdio.h，定义结构体Project用于项目信息模版。 对需求2，新建源代码文件ProjectManagement.c，处理主函数操作，打 开文件ProjectManagement.txt，并输入两个项目信息。 对需求3，新建源代码文件ProjectSavePrint.c，设计子函数 ProjectSave()用于向打开的文件中写入项目信息，设计子函数ProjectPrint()用 于从打开的文件中读出项目信息，然后打印到屏幕上。 13.3.4 标准格式读写函数fprintf和fscanf n1fprintf函数 fprintf函数用于由程序向磁盘文件中输出数据，其一般表达形式为： fprintf(文件指针，格式字符串，输出参数表列); 格式字符串和输出参数表列和printf函数定义相同。fprintf函数调用时 返回int型数值，其返回值有两种： 函数调用成功时：返回实际输出的字符数 函数调用失败时：返回EOF n2fscanf函数 fscanf函数用于从磁盘文件中读入数据，送到程序中处理，其一般表 达形式为： fscanf(文件指针，格式字符串，输入参数表列); fscanf函数调用时同样返回int型数值，其返回值有两种： 函数调用成功时：返回实际输入的字符数 函数调用失败时：返回EOF n范例13.6 FuncFprintfFscanf.c 打开D盘目录D:C_language下二进制 文件FprintfFscanf.bin，若文件不存在，则新建该文件。使用fprintf向 文件中输入int型、float型和字符串，然后使用fs