c语言文件的输入输出.doc

C语言文件的输入与输出一 文件指针每个被使用的文件都在内存中开辟一个区，用来存放文件的有关信息(如文件的名字、文什状态及文件当前位置等)。这些信息是保存在一个结构体变量中的。该结构体类型是由系统定义的，取名为FILE。在sudio.h文件中有以下的文件类型声明：typedef structshort 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; /*如无缓冲区不读取字符*/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； 在缓冲文件系统中,每个被使用的文件都要在内存中开辟一FILE类型的区,存放文件的有关信息。 FILE类型的数组：FILEf5;定义了一个结构体数组f，它有5个元素，可以用来存放5个文件的信息。有了文件指针类型，就可以用它来定义文件指针变量，用文件指针变量来访问文件，其形式为：FILE *指针变量名。例如：FILE *fp；其中fp是指向要访问文件的指针变量。例如，通过文件指针访问text.exe文件，有如下的访问：FILE *fp;fp=fopen(“text.exe”, “rb”);ch=getc(fp);第一行语句只定义了一个没有指向的文件指针fp，第二行是打开文件text.exe，并同时确定对访问文件的操作方式（此处对访问的文件只进行读操作），这时给文件结构中的成员信息赋值，并使fp指向text.exe文件，第三行是利用文件指针对文件进行操作，操作方式应当与打开文件时确定的方式一致（只读）。由此可以看出，操作文件过程中不出现对文件结构成员的访问语句。 如果有个文件，一般应设个指针变量，使它们分别指向个文件，确定打开方式，利用有关函数对文件指针操作即可。例如：下面语句定义了三个文件指针，在程序中就可以处理三个不同的文件。FILE *fa，*fb，*fc;二文件的打开与关闭2.1文件的打开(fopen函数)打开文件的首要工作就是要改变文件的标志，使其由闭到开，并且把下面信息告诉编译系统：需要打开的文件名，也就是准备访问的文件的名字； 使用文件的方式（“读”还是“写”等）； 让哪一个指针变量指向被打开的文件。 打开函数的原型是定义在stdio.h头文件中的fopen函数，其格式为: fopen（“文件名”,“使用文件方式”）； 即：FILE=fopen(“文件名”,“使用文件方式”）；例如：fp=fopen(“file”, “r”);它表示，要打开的文件名为file，操作方式为读入，fopen函数返回指向file文件的指针并赋值给指针变量fp，这样fp和文件file就建立了联系。文件名字符串允许带有路径，使用路径时，路径分隔符是“” 而不是“”。例如：FILE *fp，*fq; fp=fopen(“student”,“w”)； fq=fopen(“D:liulistudent34”，“r”);以上语句表明，在当前磁盘，当前目录下以只写方式打开一个新文件，并将该文件的内存存储的首地址赋予文件指针fp，再以只读方式打开D盘liuli子目录下名字为student34的已经存盘的旧文件，并将该文件的内存存储的首地址赋予文件指针fq。注意：如果fopen函数调用失败，即文件打开失败，fopen函数将返回空指针NULL，NULL在头文件中被定义为0.文件使用方式及含义文件操作方式含义打开文件方式“r”打开一个文本文件只读“w”打开一个文本文件只写“a”打开一个文本文件，向文本文件尾增加数据追加“rb”打开一个二进制文件只读“wb”打开一个二进制文件只写“ab”打开一个二进制文件，向二进制文件尾增加数据追加“r+”打开一个文本文件读/写“w+”建立一个新的文本文件读/写 “a+”打开或生成一个文本文件读/写 “rb+”打开一个二进制文件读/写 “wb+”建立一个新的二进制文件读/写 “ab+”打开或生成一个二进制文件读/写说明： (1)用“r”方式打开文件的目的是为了从文件中读取数据，不能向文件写入数据，而且该文件应该已经存在，不能用“r”方式打开一个并不存在的文件；否则出错。 (2)用“w”方式打开的文件只能用于向该文件写数据(即输出文件)，而不能用来向计算机输入。如果原来不存在该文件，则在打开时新建立一个以指定的名字命名的文件。如果原来已存在一个以该文件名命名的文件，则在打开时将该文件删去，然后重新建立个新文件。 (3)如果希望向文件末尾添加新的数据(不希望删除原有数据)，则应该用“a”方式打开。但此时该文件必须已存在；否则将得到出错信息。打开时，位置指针移到文件末尾。 (4)用r+”、“w+”、“a+”方式打开的文件既可以用来输人数据，也可以用来输出数据。用r+”方式时该文件应该已经存在，以便能向计算机输人数据。用“w+”方式则新建立一个文件，先向此文件写数据，然后可以读此文件中的数据。用“a+”方式打开的文件，原来的文件不被删去，位置指针移到文件末尾，可以添加，也可以读。 (5)如果不能实现“打开”的任务，fopen函数将会带回一个出错信息。出错的原因可能是用r方式打开一个并不存在的文件；磁盘出故障；磁盘已满无法建立新文件等。此时fopen函数将带回一个空指针值NULL(NULL在stdioH头文件中已被定义为0)。常用下面的方法打开一个文件： if(fp=fopen(file，r)NULL) printf(cannot open this filen)；exit(0)；/关闭所有文件，终止正在运行的程序 即先检查打开的操作有否出错，如果有错就在终端上输出can not open this file。exit函数的作用是关闭所有文件，终止正在执行的程序，待用户检查出错误，修改后再运行。 (6)从文本文件中读取数据时，将回车符与换行符两个字符转换为一个换行符。在向文本文件中写入数据时把换行符转换成为回车和换行两个字符。在用二进制文件时，不进行这种转换，在内存中的数据形式与输出到磁盘中的数据形式完全一致。2.2、文件的关闭(fclose函数) 在使用完一个文件后应该关闭它，以防止它再被误用。“关闭”就是使文件指针变量不指向该文件，也就是文件指针变量与文件“脱钩”，此后不能再通过该指针对原来与其相联系的文件进行读写操作，除非再次打开，使该指针变量重新指向该文件。 用fclose函数关闭文件。fclose函数调用的一般形式为:fclose（文件指针）；例如：fclosc(fp)；表示关闭由文件指针fp当前指向的文件，收回其占有的内存空间，取消文件指针fp的指向。如果在程序中同时打开多个文件，使用完后必须多次调用fclose函数将文件逐一关闭。关闭成功返回值为；否则返回EOF(-1) 。如果不关闭文件将会丢失数据。因为，在向文件写数据时，是先将数据输出到缓冲区，待缓冲区充满后才正式输出给文件。如果当数据未充满缓冲区而程序结束运行，就会将缓冲区中的数据丢失。用fclose函数关闭文件，可以避免这个问题，它先把缓冲区中的数据输出到磁盘文件，然后才释放文件指针变量。三.文件的读写1.单个字符的读写操作(fputc()和fgetc()3.1.1、 fputs函数-字符的写操作用fputc函数可以把一个字符写到磁盘文件中去，其形式为：fputc(int ch，FILE *fp)其中，ch为输出字符，它可以使一个字符常量，也可以使一个字符变量，fp是文件指针变量，它已经指向一个由函数打开的文件。函数功能: 将字符（ch的值）输出到fp所指向的文件中去。如果输出成功，则返回值就是输出的字符；如果输出失败，则返回一个EOF.3.1.2、fgetc函数-字符的读操作 fgetc函数的原型定义在stdio.h头文件中，该函数可以从指定的文件读取一个字符，该文件必须是以读或读写方式打开的。其格式为：fgetc(FILE *fp);fp为文件型指针变量，fgetc函数带回一个字符。如果读到的是文本文件结束符，函数返回个文件结束标志EOF(即-1)。 如果想从一个文本文件顺序读入字符并在屏幕上显示出来，常见的读取字符操作为： ch = fgetc（fp）； while（ch！=EOF） putchar（ch）； ch = fgetc（fp）； 注意：EOF不是可输出字符，因此不能在屏幕上显示。由于字符的ASCll码不可能小于-1，因此EOF定义为-1是合适的。当读入的字符值等于-1(即EOF)时，表示读入的已不是正常的字符而是文件结束符。但以上只适用于读文本文件的情况，并不实用于处理二进制文件，因为读入某一个字节中的二进制数据的值有可能是-l，而这又恰好是EOF的值，这就会出现文件没结束但被判断结束的结果。为了解决这个问题采用feof(fp)函数，feof(fp)用来测试fp所指向的文件当前状态是否“文件结束”。如果是文件结束，函数feof(fp)的值为1(真)；否则为0(假)。 如果想顺序读入一个二进制文件中的数据。可以用从一个二进制文件顺序读入字符： while（！feof（fp） ch = fgetc（fp）； 3.1.3、fputc和fgetc函数使用举例例1：函数fputc的应用 #include #include void main(void) FILE *fp; /*定义文件指针*/ char ch,filename10; scanf(%s,filename); if(fp=fopen(filename,w)=NULL) printf(cannot open filen); exit(0); /*终止程序*/ ch=getchar( ); /*接收输入的第一个字符*/ while(ch!=#) fputc(ch,fp);putchar(ch); ch=getchar(); printf(n);/*向屏幕输出一个换行符*/ fclose(fp); 运行情况如下： file1.c （输入磁盘文件名） computer and c# （输入一个字符串） computer and c （输出一个字符串） 文件名由键盘输入，赋给字符数组filename。fopen函数中的第一个参数“文件名”可以直接写成字符串常量形式(如file1.c)也可以用字符数组名，在字符数组中存放文件名(如本例所用的方法)。本例运行时从键盘输人磁盘文件名“filel.c”，然后输入要写入该磁盘文件的字符computer and c,“#”是表示输入结束。程序“computer and c”写到以“filel.c”命名的磁盘文件中，同时在屏幕上显示这些字符。为了验证computer and c”是否写到以“filel.c”命名的磁盘文件中，我们可以对还磁盘中的内容进行读取操作，在在屏幕上显示磁盘中的内容。，则有例2. 函数fgetc的应用#include #include void main(void) FILE *fp;/*定义文件指针*/ char ch; if(fp=fopen(file1.c,r)=NULL) printf(cannot open ); exit(0); /*终止程序*/ ch=fgetc(fp); while(!feof(fp) putchar(ch); ch=fgetc(fp); printf(n); /*向屏幕输出一个换行符*/ fclose(fp); 注：在stdio.h头文件中，用putc和fputc及用getc和fgetc是一样的。一般可以把它们作为相同的函数来对待。2字符串的读写操作3.2.1、fgets函数fgets函数原型定义在stdio.h中，指从指定文件读入一个字符串。其格式为：fgets(char *str,int num,FILE *fp);其中fp指向被读文件的指针变量， nun-1是读出字符串的字符个数，str是存放读出的字符串的数组名，该函数返回str。其功能是从指定文件fp中读入若干字符并存入到字符串变量中，当读完num-1个字符或读到一个换行符n，则结束字符读入。如果读到换行符结束，此时n也作为一个字符送入str数组中，同时，在读入的所有字符之后自动加一个0，因此送到数组中字符串最多占有num个字节，fgets()函数的返回值为str数组的首地址。如果读到文件末尾或出错，则返回NULL。3.2.2、fputs函数fputs函数原型定义在stdio.h中，指写一个字符串到指定文件。其格式为:fputs(char *str,FILE *fp);其中，str是存放写入的字符串的数组名，fp是指向被写入文件的指针变量，该函数的返回值为整型值，操作正确时返回0，操作错误时返回非0值。3.2.3 fputs和fgets使用举例例3.#includevoid main() FILE *fpin,*fpout; char a10; fpin=fopen(1.txt,r); fpout=fopen(2.txt,w); fgets(a,5,fpin); fputs(a,fpout); fclose(fpin); fclose(fpout); 3、数据块读写函数(fread()和fwrite()3.3.1 fwrite()函数-数据快的写操作fwrite()函数的原型定义在stdio.h头文件中，功能是将一个数据块写入磁盘中，格式为：fwrite(void *buffer,int size,int count，FILE *fp);其中，buffer是指向写入数据块存放空间的指针，size要输入数据块的字节数，count为要写入多少个以size为长度的数据块的个数。fp是指向被写入文件的指针。例如，若文件以二进制形式打开： fwrite(f,4,2,fp);其中f是个实型数组名。此函数从数组f中读取2个4个字节的数据块，存储在fp中。 使用举例： 若有如下结构类型： struct stu char name10; int num; int age; char addr30;stud40; 结构体数组stud有40个元素每个元素用来存放一个学生的数据(包括姓名、学号、年龄、地址)。假设学生的数据已有放在结构体数组stud中可以用下面的for语句和fwrite函数写入40个学生的数据： for（；);fwrite(&studi，sizeof(struct stu)，1，fp);3.3.2 fread()函数-数据块的读操作fread()函数的原型定义在stdio.h头文件中，功能是将磁盘的一个数据块读到内存中，格式为：fread(void *buffer,int size,int count，FILE *fp);其中，buffer是指向读入数据块存放空间的指针，size要读入数据块的字节数，count要进行读入多少个以size为长度的数据块的个数。fp是指向被读入文件的指针。例如，若文件以二进制形式打开： fread(f,4,2,fp);其中f是个实型数组名。此函数从fp所指向的文件中读入2个4个字节的数据块，存储到数组f中。 使用举例： 若有如下结构类型： struct stu char name10; int num; int age; char addr30;stud40; 结构体数组stud有40个元素每个元素用来存放一个学生的数据(包括姓名、学号、年龄、地址)。假设学生的数据已有放在磁盘文件中可以用下面的for语句和fread函数读入40个学生的数据： for（；); fread(&studi，sizeof(struct stu)，1，fp); 3.3.3数据块读写操作的实例例4：从键盘输入4个学生的有关数据，然后把它们转存到磁盘文件上去 #include #define SIZE 4 struct student_type char name10; int num; int age; char addr15; studSIZE; /*定义结构*/ void save( ) FILE *fp; int i; if(fp=fopen(stulist,wb)=NULL) printf(cannot open filen); return; for(i=0;iSIZE;i+) /*二进制写*/ if(fwrite(&studi,sizeof(struct student_type),1,fp)!=1) printf(file write errorn); /*出错处理*/ fclose(fp); /*关闭文件*/ main() int i; for(i=0;iSIZE;i+) /*从键盘读入学生信息*/ scanf(%s%d%d%s,,&studi.num,&studi.age,studi.addr); save( ); /*调用save（）保存学生信息*/ 在main函数中，从终端键盘输入4个学生的数据，然后调用save函数，将这些数据输出到以“slulist命名的磁盘文件中。fwfite函数的作用是将一个长度为29字节的数据块送别stulist文件中(一个student type类型结构体变量的长度为它的成员长度之和，即0+2+2+15=29)。运行情况如下： 输入个学生的姓名、学号、年龄和地址： Zhang 1001 19 room_101 Fun 1002 20 room_102 Tan 1003 21 room_103 Ling 1004 21 room_104 程序运行时，屏幕上并无输出任何信息，只是将从键盘输入的数据送到磁盘文件上。为了验证在磁盘文件stulist中是否已存在此数据，可以用以下程序从“stulist”文件中读入数据，然后在屏幕上输出。例5.#include #define SIZE 4 struct student_type char name10; int num; int age; char addr15; studSIZE; main( ) int i; FILE*fp; fp=fopen(stulist,rb); for(i=0;iSIZE;i+) fread(&studi,sizeof(struct student_type),1,fp); printf(%-10s %4d %4d %-15sn,,studi.num, studi. age,studi.addr); fclose (fp); 屏幕上显示出以下信息： Zhang 1001 19 room_101 Fun 1002 20 room_102 Tan 1003 21 room_103 Ling 1004 21 room_1044、格式化读写函数(fprintf()和fscanf() printf函数、fscanf函数与print函数、scanf函数作用相仿，都是格式化读写函数。只有一点不同：fprintf和fscanf函数的读写对象不是终端而是磁盘文件。3.4.1 fscanf()函数-格式化读操作fscanf的格式为：fscanf(FILE *fp，char *format，arg-list);其中，fp是指向被读入文件的指针变量，format是指向格式化字符串的指针变量，arg-list是参数表。例如：将fp指向的文件的数据送入到i和t中，语句如下：fscanf(fp，“%d，%f”,i,t)；如果fp中有整型量和实型量，则整型送入i中，实型送入到t中，如果有多个整型和实型量，读入哪个数据将由文件位置指针确定。3.4.2 fprintf()函数-格式化写操作fprintf的格式为：int fprintf(FILE *fp，char *format，arg-list);其中，fp是指向被写文件的指针变量，format是指向格式化字符串的指针变量，arg-list是参数表。例如：将变量i和t的数据送入到fp所指向的文件中，语句如下：fscanf(fp，“%d，%f”,i,t)；3.4.3 fprintf()和fscanf()函数的应用举例例6. #includemain() FILE *fp;int k,n,a6=1,2,3,4,5,6; fp=fopen(d2.txt,w); fprintf(fp,%d%d%dn%d%d%d,a0,a1,a2,a3,a4,a5); /这个输出到文件的格式为123 456 fclose(fp); fp=fopen(d2.txt,r);fscanf(fp,%d%d,&k,&n); printf(%d,%dn,k,n); fclose(fp); 例7 #includemain() FILE *fp;int i,k,n; fp=fopen(3.txt,w+); for (i=1;i=6;i+) fprintf(fp,%d ,i); /这里%d后有空格，输出到文件中的数据是1 2 3 （第一行），fscanf读取时是以空格为分界的，所以只能读进来1，2if(i%3=0) fprintf(fp,n); rewind(fp); /后面将介绍此函数fscanf(fp,%d%d,&k,&n);printf(%d，%dn,k,n); fclose(fp); 四文件的定位文件中有一个位置指针，指向当前读写的位置。如果顺序读写一个文件，每次读写一个字符，则读写完一个字符后，该位置指针自动移动指向下一个字符位置。如果想改变这样的规律，强制使位置指针指向其他指定的位置，可以用后面介绍的有关函数。顺序读写和随机读写: 顺序读写： 位置指针按字节位置顺序移动。 随机读写：读写完上一个字符（字节）后，并不一定要读写其后续的字符（字节），而可以读些文件中任意位置上所需要的字符（字节）。4.1、rewind函数rcwind()函数的原型定义在stdio.h头文件中，rcwind()函数的作用是使位置指引重新返回文件的开头。其格式如下：rewind(FILE *fp)；其中fp是指向文件的指针，该函数操作成功返回0，否则返回其他值。例8. 有一个磁盘文件，第一次将它的内容显示在屏幕上第二次把它复制到另一文件上。 #include void main() FILE *fp1,*fp2; fp1=fopen(file1.txt,r); fp2=fopen(file2.txt,w); while(!feof(fp1) putchar(getc(fp1); rewind(fp1); while(!feof(fp1) putc(getc(fp1),fp2); printf(n); fclose(fp1);fclose(fp2); 在第一次将文件的内容显示在屏幕以后，文件file11.txt的位置指针已指到文件末尾，feof的值为非零(真)。执行rewind函数，使文件的位置指针重新定位于文件开头，并使feof函数的值恢复为0(假)。下面的代码验证file1.txt中的内容完全复制到file2.txt中例9.#include #include void main(void) FILE *fp;/*定义文件指针*/ char ch; if(fp=fopen(file2.txt,r)=NULL) printf(cannot open ); exit(0); /*终止程序*/ ch=fgetc(fp); while(!feof(fp) putchar(ch); ch=fgetc(fp); printf(n); /*向屏幕输出一个换行符*/ fclose(fp); 4.2、fseek函数和随机读写（一般用于二进制文件）fseek()函数的原型定义在stdio.h中，功能是将文件位置指针定位在文件的某字节位置上，其格式如下： fseek(FILE *fp，long offset，int origin)；其中，fp是指向被操作数文件的指针，offset是移动位置指针的位移量，使用长整型数据，origin是移动位置指针的起始点代号，其中，起始点与代号的关系如下：起始点宏名代号文件头SEEK_SET0文件当前位置SEEK_CUR1文件尾SEEK_END2位移量是以起点为基点，向前移动的字节数，当位移量为负时，由起始点向后移。本函数一般用于对二进制文件的操作，因为文本文件要发生字符转换，计算位置容易发生错误。fseek(fp,100L,0); 将位置指针移到离文件头100个字节处。fseek(fp，-50L，1)；将位置指针向后移动，移到离当前位置50个字节处。fseek(fp，50L，2)；将位置指针从文件末尾处向后退50个字节。例10. #include#includevoid main() FILE *fp; char ch; if(fp=fopen(test.txt,rb)=NULL) printf(cannot open filen); exit(1); fseek(fp,15,0); ch=getc(fp); putchar(ch); printf(