C语言-文件PPT课件

24 04 2020 1 C语言程序设计 第8章文件 24 04 2020 2 本章概要 本章主要介绍文件的概念及其相关操作等内容 其中包括用文件指针进行文件打开 关闭和读写操作等 通过本章学习 要求了解磁盘文件的概念和用途 掌握文件指针的概念和文件变量的定义方法 深刻理解文件的读 写等基本操作的实现 熟悉文件的打开 关闭 读 写等函数的调用形式 掌握文件操作在程序设计中的应用方法 24 04 2020 3 8 1文件概述 8 2文件的打开与关闭 8 3文件的读写 第1章C语言程序设计基础 24 04 2020 4 程序在实现过程中 运行程序所需要的数据是通过键盘输入的 程序运行的结果只显示在屏幕上 当一个程序运行完成或终止运行 所有的变量的值不再保存 文件是解决上述问题的有效方法 它通过把数据存储在磁盘文件中 得以长久保存 当有大量数据输入时 可通过编辑工具事先建立输入数据的文件 程序运行时从指定文件读入 从而实现数据一次输入多次使用 同样 当有大量数据输出时 可以将其输出到指定的文件 并且任何时候都可以查看结果文件 一个程序的运算结果还可以作为另外程序的输入 进行进一步加工 8 1文件概述 24 04 2020 5 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 在前面的章节中我们已经多次使用了文件 例如源程序文件 c 目标文件 obj 可执行文件 exe 等 它们通常驻留在外部介质 如磁盘 上 在使用时才调入内存 下面我们从不同的角度对文件作不同的分类 8 1文件概述 8 1 1文件的概念 24 04 2020 6 1 从用户使用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 设备文件是指与主机相连的各种外部设备 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 把它们的输入和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 8 1文件概述 8 1 1文件的概念 24 04 2020 7 2 从文件编码和数据的组织方式来看文件可分为ASCII码文件和二进制码文件 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占一个字节 每个字节中存放相应字符的ASCII码 内存中的数据存储时需要转换为ASCII码 二进制文件是按二进制的编码方式来存放文件的 内存中的数据存储时不需要进行数据转换 存储介质上保存的数据采用与内存数据一致的表示形式存储 8 1文件概述 8 1 1文件的概念 24 04 2020 8 在C语言程序中 无论是一股磁盘文件还是设备文件 都可以通过文件结构类型的数据集合进行输入输出操作 文件结构是由系统定义的 取名为FILE FILE结构是用typedef语句定义出的一种类型 并且这个结构实现已经被定义在stdio h头文件中 使用文件程序都需要包含 include 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 8 1文件概述 8 1 2文件指针 24 04 2020 9 任何一个文件在使用之前要进行打开操作 使用之后关闭操作 这是因为操作系统对于同时打开的文件数目是有限制的 DOS操作系统中 可以在DEVICE SYS中定义允许同时打开的文件数n 用files n定义 其中n为可同时打开的文件数 一般n 20 因此在使用文件前应打开文件 才可对其中的信息进行存取 用完之后需要关闭 否则将会出现一些意想不到的错误 所以对磁盘文件操作时 一定要养成 先打开 后读写操作 最后关闭 的习惯 8 2文件的打开与关闭 24 04 2020 10 C语言用fopen 函数来实现文件的打开 fopen函数的调用方式一般为 FILE fp fp fopen 文件名 文件使用方式 fopen 函数中第一个形式参数可以包含路径和文件名两部分 例如 fp fopen c tc in txt r 8 2文件的打开与关闭 8 2 1文件的打开操作 24 04 2020 11 C语言用fopen 函数来实现文件的打开 fopen函数的调用方式一般为 FILE fp fp fopen 文件名 文件使用方式 fopen 函数中第一个形式参数可以包含路径和文件名两部分 例如 fp fopen c tc in txt r 8 2文件的打开与关闭 8 2 1文件的打开操作 24 04 2020 12 文件打开方式 8 2文件的打开与关闭 8 2 1文件的打开操作 24 04 2020 13 如果成功的打开一个文件 fopen 函数返回文件指针 否则返回空指针 NULL 由此可判断文件打开是否成功 例如 if fp fopen c tc int txt r NULL printf Cannotopenthisfile n exit 0 如果屏幕上显示 Cannotopenthisfile 则表明打开文件出错 出错的常见原因是 用 r 方式打开一个不存在的文件 exit函数的作用是关闭所有文件 终止正调用的过程 待程序员检查出错误 修改后再运行 8 2文件的打开与关闭 8 2 1文件的打开操作 24 04 2020 14 说明 1 用 w 方式打开文件时 只能从内存向该文件输出 写 数据 而不能从文件向内存输入数据 如果该文件原来不存在 则打开时按指定文件名建立一个新文件 如果原来的文件已经存在 则打开时将文件删空 然后重新建立一个新文件 2 用 a 方式打开文件时 向文件的尾部添加新数据 文件中原来的数据保留 但要求文件必须存在 否则会返回出错信息 打开文件时 文件的位置指针在文件末尾 8 2文件的打开与关闭 8 2 1文件的打开操作 24 04 2020 15 说明 3 用 r w a 方式打开文件时 既可以输入也可以输出 不过三种方式是有区别的 r 方式要求必须文件存在 w 方式则建立新文件后进行读写 a 方式则保留文件原有的数据 进行追加或读的操作 4 在用文本文件向计算机输入时 应将回车和换行两个字符转换为一个换行符 在输出时 应将换行符转换为回车和换行两个字符 在用二进制文件时 不需进行这种转换 因为在内存中的数据形式与输出到外部文件中的数据形式完全一致 一一对应 8 2文件的打开与关闭 8 2 1文件的打开操作 24 04 2020 16 文件在使用完后应该及时关闭它 以防止它再被误用 关闭 就是释放文件指针 释放后的文件指针变量不再指向该文件 为自由的文件指针 这种方式可以避免文件中的数据丢失 释放指针后不能再通过该指针对原对应的文件进行读写操作 除非再次用该指针变量打开该文件 用fclose函数关闭文件 fclose函数调用的一般形式为 fclose 文件指针 8 2文件的打开与关闭 8 2 2文件的关闭操作 24 04 2020 17 文件在使用完后应该及时关闭它 以防止它再被误用 关闭 就是释放文件指针 释放后的文件指针变量不再指向该文件 为自由的文件指针 这种方式可以避免文件中的数据丢失 释放指针后不能再通过该指针对原对应的文件进行读写操作 除非再次用该指针变量打开该文件 用fclose函数关闭文件 fclose函数调用的一般形式为 fclose 文件指针 8 2文件的打开与关闭 8 2 2文件的关闭操作 24 04 2020 18 例如 fclose fp 用fopen 函数打开文件时所带回的指针赋给了fp 现把该文件关闭 如果文件关闭成功 fclose函数返回值为0 如果关闭出错 则返回值为EOF 1 这可以用ferror函数来测试 当然也可以根据函数的返回值自己编程判断文件是否关闭成功 8 2文件的打开与关闭 8 2 2文件的关闭操作 24 04 2020 19 文件的读和写是最常用的文件操作 C语言提供了多种文件读写函数 文件字符读 写函数 fgetc和fputc文件字符串读 写函数 fgets和fputs文件格式化读 写函数 fscanf和fprintf 8 3文件的读写 24 04 2020 20 1 字符输入函数fgetc从指定文件读入一个字符 该文件必须是以读或读写方式打开的 fgetc函数的调用形式为 字符变量 fgetc 文件指针 例如 从fp指向的文件中读取一个字符并赋给字符变量ch 则可写成 ch fgetc fp 8 3文件的读写 8 3 1文件字符读 写 24 04 2020 21 说明 1 fgetc为字符读函数 因此之前必须以读或读写方式打开文件 2 在执行fgetc读字符时遇到文件结束符或出错 则函数返回一个文件结束标志EOF 1 当形参fp为标准输入文件指针stdin时 则读文件字符函数fgetc stdin 与终端输入函数getchar 具有完全相同的功能 8 3文件的读写 8 3 1文件字符读 写 24 04 2020 22 例8 1 在屏幕上显示文本文件readme txt的内容 include stdio h main FILE fp charch if fp fopen readme txt r NULL printf fileopenerror n exit 0 while ch fgetc fp EOF putchar ch fclose fp 8 3文件的读写 8 3 1文件字符读 写 24 04 2020 23 2 字符输出函数fputcfputc函数把一个字符写入到磁盘文件中 其一般形式为 fputc 字符变量 文件指针 同样 fputc ch stdout 的作用是将字符变量ch的值在显示器上输出 与函数putchar ch 的功能完全相同 8 3文件的读写 8 3 1文件字符读 写 24 04 2020 24 例8 2 从键盘上输入一行字符 写入 test txt 文件中 include stdio h main FILE fp charch if fp fopen test txt w NULL printf filecreatederror n exit 0 printf Inputastring ENTERforendinput n while ch getchar n fputc ch fp fclose fp 8 3文件的读写 8 3 1文件字符读 写 24 04 2020 25 1 读文件字符串函数fgets从指定文件读入一个字符串 该文件必须是以读或读写方式打开的 fgets 函数的调用形式为 fgets str n fp 功能为从fp指向的文件读取至多n 1个字符 n用来指定字符数 并把它们放到字符数组str中 在读入之后自动向字符串未尾加上串结束标志 0 如果读成功返回str数组首地址 失败返回一个空指针 读取操作遇到以下情况结束 已经读取了n 1个字符 在读出n 1个字符之前 当前读取到的字符为回车符或者文件未尾 8 3文件的读写 8 3 2文件的字符串读 写 24 04 2020 26 2 写文件字符串函数fputsfputs函数把一个字符串写入到磁盘文件上 其一般形式为 fputs str fp 功能为把字符串str写入到fp所指向的文件 但字符串结束符 0 不写入 8 3文件的读写 8 3 2文件的字符串读 写 24 04 2020 27 例8 4 利用字符串读写函数编程实现例8 3功能 即将readme txt复制到result txt中 同时 将readme txt文件内容显示在屏幕上 include stdio h main FILE fp1 fp2 charstr 20 if fp1 fopen readme txt r NULL printf file1opennederror n exit 0 if fp2 fopen result txt w NULL printf file2createderror n exit 0 while fgets str 20 fp1 NULL fputs str fp2 printf s str fclose fp1 fclose fp2 8 3文件的读写 8 3 2文件的字符串读 写 24 04 2020 28 1 格式化输入函数fscanf函数调用的格式为 fscanf fp 格式控制串 输入列表 其中 fp是指向要读取文件的文件型指针 格式控制串 输入列表同scanf函数 功能是从fp指向的文件中 按格式控制串中的控制符读取相应数据赋给输入列表中对应的变量 例如 fscanf fp d f 该语句完成从指定的磁盘文件中读取ASCII字符 并按 d 和 f 格式转换成二进制形式的数据给变量a f 8 3文件的读写 8 3 3文件格式化读 写 24 04 2020 29 2 格式化输出函数fprintf函数调用的格式为 fprintf fp 格式控制串 输出列表 其中 fp是指向要写入文件的文件型指针 格式控制串 输出列表同printf函数 功能是将输出列表中的各个变量或常量 依次按格式控制串中的控制符说明的格式写入fp指向的文件中 8 3文件的读写 8 3 3文件格式化读 写 24 04 2020 30 例8 5 格式化函数示例 include stdio h main char s That sgoodnews inti 627 FILE fp fp fopen test txt w fputs YourscoreofTOEFLis fp fputc fp fprintf fp d n i fprintf fp s s fclose fp 8 3文件的读写 8 3 3文件格式化读 写 24 04 2020 31 1 文件结束判断feof 函数feof 函数的调用格式为 feof 文件指针 feof 函数检测文件位置指针是否到达了文件结尾 若是则返回一个非0值 否则返回0 这个函数对二进制文件操作特别有用 因为二进制文件中 文件结尾标志EOF也是一个合法的二进制数 只简单的检查读入字符的值来判断文件是否结束是不行的 如果那样的话 可能会造成文件未结尾而被认为结尾 所以就必须有feof 函数 8 3文件的读写 8 3 4其它相关函数 24 04 2020 32 2 rewind 函数rewind 函数的调用形式为 rewind 文件指针 功能是使文件内部的位置指针指到文件的开头 此函数没有返回值 8 3文件的读写 8 3 4其它相关函数 24 04 2020 33 3 fseek 函数fseek 函数的调用形式为 fseek fp offset fromwhere 其中 fp是文件指针 offset为文件位置指针的位移量 指以起始位置为基准值向前移动的字节数 它是一个长整型量 如果它的值为负数 表示向后移 即向文件头方向移动 fromwhere表示文件位置指针起始计算位置 位置可取3种值 文件首部 当前位置和文件尾部 实际表示时分别对应值0 1 2 或常量SEEK SET SEEK CUR SEEK END 8 3文件的读写 8 3 4其它相关函数 24 04 2020 34 注意 fseek 函数一般用于对二进制文件进行操作 下面是fseek函数调用的几个例子 fseek fp 100L 0 将位置指针移到离文件头100个字节处 fseek fp 50L 1 将位置指针移到离当前位置50个字节处 fseek fp 20L 2 将位置指针从文件末尾处向后退20个字节 注意偏移量为长整型 如100L 8 3文件的读写 8 3 4其它相关函数 24 04 2020 35 4 ftell 函数ftell 函数的作用是得到文件中位置指针的当前位置 如果ftell 函数返回值为 1L 则表示出错 例如 if ftell fp 1L printf err