C语言程序设计10ppt课件

第十章文件,C语言程序设计,18.05.2020,.,2,10.1C语言文件概述10.2缓冲文件输入输出系统10.3非缓冲文件输入输出系统,第10章文件,18.05.2020,.,3,10.1C语言文件概述,文件：存储在外部介质上数据的集合,是操作系统数据管理的单位。,文件分类：按文件的逻辑结构：记录文件：由具有一定结构的记录组成（定长和不定长）。流式文件：由一个个字符（字节）数据顺序组成。按存储介质：普通文件：存储介质文件（磁盘、磁带等）。设备文件：非存储介质（键盘、显示器、打印机等）。按数据的组织形式：ASCII文件(文本文件)：每个字节存放ASCII码，表示一个字符。二进制文件：数据按其在内存中的存储形式原样存放。,10.1.1文件概述,18.05.2020,.,4,文本文件特点:存储量大，转换为二进制速度慢，直观易记。,二进制文件特点:存储量小，无需转换。但因一个字节不对应一个字符，故不能直接输出其字符形式。,18.05.2020,.,5,文件系统缓冲文件系统（高级文件系统）：系统自动为正在使用的文件开辟内存缓冲区。非缓冲文件系统（低级文件系统）：由用户在程序中为每个文件设定缓冲区。,10.1.2缓冲文件系统和非缓冲文件系统,18.05.2020,.,6,10.1.3标准输入输出库函数,在C语言编译系统中，由于计算机键盘输入和显示器的输出是使用最多的I/O操作，因此，C编译系统将键盘、显示器分别定义为标准的输入设备文件和标准的输出设备文件。在没有专门指定输入输出设备的情况下，所有的I/O操作均由键盘和显示器完成。,1.标准通用输入输出函数scanf():格式化输入函数。printf():格式化输出函数。,2.标准字符输入输出函数getche()、getchar()、getch()、putchar(),18.05.2020,.,7,1、getche()函数。(1)函数原型:intgetche(void);(2)功能:getche()函数的原型在conio.h中，它的功能是从键盘上读取一个字符并将该字符自动显示在屏幕上。getche()函数有两个变体，一个是getchar()函数，它是UNIX系统的字符输入函数的原形。另一个是getch()函数，它的功能和getche()基本一致，只是它不把读入的字符回显到屏幕上，可以利用这一特点来避免不必要的显示。(3)返回值:正常情况下其返回值是读到字符的ASCII码值，遇到文件结束或出错时，返回EOF。也可以通过标准输入设备换向功能从磁盘文件中读取字符的代码。,18.05.2020,.,8,【例10.1】把输入的小写字母变成大写字母输出，并统计字符个数。#includestdio.hmain()intch,count=0;while(ch=getchar()!=EOF)count+;if(ch=a,运行输入:Thestudentisaboy!运行结果:THESTUDENTISABOY!Thecharacterstotalto:21,18.05.2020,.,9,2、字符串输入输出函数gets()、puts()(1)gets()函数函数原型:char*gets(char*str);功能:接收来自标准输入的一个字符串，并把它放入str所指向的字符数组中。返回值:正常返回指向该字符串的指针，否则返回空指针NULL。gets()函数读取字符串的个数没有限制，编程时注意保证str所指向的字符数组应该有足够大的空间。它读到换行符或读入EOF时结束，EOF或换行符不放入字符串中而是将它们转换为空字符0，作为字符串的结束符，即自动转换成C语言的字符串。由于发生错误和读到文件结束标志这两种情况下返回值均为空指针，所以应该使用feof()函数和ferror()函数来区别两种不同的情况。,18.05.2020,.,10,【例10.2】读入一个字符串到字符数组中，并输出它的长度。#includestdio.hmain()charstr80;gets(str);printf(%dn,strlen(str);运行输入:howareyou运行结果:11,18.05.2020,.,11,(2)puts()函数函数原型:intputs(char*str);功能:将字符指针str所指的字符串输出到标准输出文件上，字符串结束符被转换成换行符。返回值:调用成功返回零，否则返回EOF。,【例10.3】将输入的字符串输出。#includestdio.hmain()charstr80;while(gets(str)!=NULL)puts(str);,18.05.2020,.,12,10.1.4标准设备文件及I/O改向,当输入一个字符或输出一个字符时，系统规定的设备分别为键盘和显示器，即所谓的标准输入、输出设备的名称。其实，一个程序运行时，系统首先自动打开五个标准文件，并为其分配了文件号。当程序运行结束时，系统又自动关闭这些标准设备，用户不能控制它们的打开与关闭。表10.1中列举了五个标准设备文件名及对应的文件号。,18.05.2020,.,13,【例10.4】从键盘上输入和向显示器上输出一个字符。/*文件名EXP8_4.c*/#includestdio.hmain()intc;while(c=getchar()!=EOF)putchar(c);,18.05.2020,.,14,1.输出改向例如，程序EXP8_4编译连接之后的可执行文件名为EXP8_4.EXE，则键入如下命令行:EXP8_4PRN将把标准输出文件从显示器改到打印机。执行程序时，从键盘输入的字符将不再输出到显示器，而是输出到打印机上打出。2.输入改向假设磁盘上存在一个名为data.txt的文本文件，则键入如下命令行:EXP8_4result.txt该命令行把标准输入改向到文件data.txt，把标准输出改向到文件result.txt。程序执行后，把文件data.txt的内容复制到文件result.txt中。,18.05.2020,.,15,10.2.1文件类型结构及文件指针10.2.2文件的打开与关闭10.2.3文件的读写10.2.4文件的定位10.2.5出错的检测,10.2缓冲型文件输入输出系统,缓冲型文件输入输出系统（高级磁盘输入输出系统/高级I/O）：用缓冲文件系统进行的输入输出。,18.05.2020,.,16,10.2.1文件类型结构及文件指针文件类型结构体FILE缓冲文件系统为每个正使用的文件在内存开辟文件信息区。文件信息用系统定义的名为FILE的结构体描述。FILE定义在stdio.h中。,typedefstruct/*TurboC文件类型声明*/shortlevel;/*缓冲区满/空程度*/unsignedflags;/*文件状态标志*/charfd;/*文件描述符*/unsignedcharhold;/*若无缓冲区不读取字符*/shortbsize;/*缓冲区大小*/unsignedchar*buffer;/*数据传送缓冲区位置*/unsignedchar*curp;/*当前读写位置*/unsignedistemp;/*临时文件指示*/shorttoken;/*用作无效检测*/FILE;/*结构体类型名FILE*/,18.05.2020,.,17,文件指针定义形式FILE*文件结构指针名；用法：文件打开时，系统自动建立文件结构体，并把指向它的指针返回来，程序通过这个指针获得文件信息,访问文件。文件关闭后，它的文件结构体被释放。,FILE*fp;,18.05.2020,.,18,打开文件fopen函数首部：FILE*fopen(char*filename,char*mode)功能：按指定方式打开文件。返值：正常打开，为指向文件结构体的指针；打开失败，为NULL。,10.2.2文件的打开与关闭,要打开的文件名,使用文件方式,例：文件打开与测试。FILE*fp;if(fp=fopen(“filename”,“rb+”)=NULL)printf(“cannotopenthisfilen”);exit(0);,例FILE*fp;fp=fopen(“c:test”,”rb+”);,系统自动打开和关闭的五个标准设备文件：,18.05.2020,.,19,文件关闭fclose函数首部：intfclose(FILE*fp)功能：关闭fp指向的文件，释放文件结构体和文件指针。返值：正常为0;出错为非0。,文件打开时返回的文件类型指针,不关闭文件可能会丢失数据,18.05.2020,.,20,10.2.3文件的读写字符输出fputc函数原型：intfputc(intch,FILE*fp)功能：把一字符ch写入fp指向的文件中。返值：正常，返回ch；出错，为EOF。,字符输入fgetc函数原型：intfgetc(FILE*fp)功能：从fp指向的文件中读取一个字符。返值：正常，返回读取的字符；读到文件尾或出错时，为EOF。,文件I/O与终端I/O#defineputc(ch,fp)fputc(ch,fp)#definegetc(fp)fgetc(fp)#defineputchar(ch)fputc(ch,stdout)#definegetchar()fgetc(stdin),18.05.2020,.,21,例10.5从键盘输入一些字符，逐个把它们存到磁盘文件中，直到输入#“结束。,#includestdio.hmain()charch,filename20;FILE*fp;scanf(%s,filename);if(fp=fopen(filename,w)=NULL)printf(cannotopenthisfilen);exit(0);while(ch=getchar()!=#)fputc(ch,fp);putchar(ch);fclose(fp);,file1.txtComputerandC#,18.05.2020,.,22,例10.6将一个磁盘文件中的信息复制到另一个磁盘文件中，两个文件名由命令行参数给出。,#includestdio.hmain(argc,argv)intargc;char*argv;intch;FILE*fpr,*fpw;if(argc!=3)printf(youforgottoenterafilenamen);exit(0);if(fpr=fopen(argv1,r)=NULL)printf(File%scannotopenn,argv1);exit(0);if(fpw=fopen(argv2,w)=NULL)printf(FILE%scannotopenn,argv2);exit(0);while(ch=fgetc(fpr)!=EOF)fputc(ch,fpw);fclose(fpr);fclose(fpw);,C:s8_6file1.cfile2.c,文件结束feof函数原型：intfeof(FILE*fp)功能：判断文件是否结束。返值：文件结束，返回真（非0）；文件未结束，返回0。,18.05.2020,.,23,字符串输入fgets函数首部：char*fgets(char*str,intlength,FILE*fp);功能：从fp所指向的文件中，至多读length-1个字符，送入字符数组str中，如果在读入length-1个字符结束前遇换行符或EOF，读入即结束，字符串读入后在最后加一个0字符。返值：正常，返str指针；出错，返空指针NULL。,字符串输出fputs函数首部：intfputs(char*str,FILE*fp);功能：把str指向的字符串写入fp指向的文件。返值：正常，返0；出错返EOF。,18.05.2020,.,24,#includestdio.h#defineSIZE256main(argc,argv)intargc;char*argv;charchSIZE;intc,line;FILE*fp;if(argc!=2)printf(youforgottoenterafilemanen);exit(0);if(fp=fopen(argv1,r)=NULL)printf(File%scannotopenn,argv1);exit(0);line=1;while(fgets(ch,SIZE,fp)!=NULL)printf(%4dt%sn,line+,ch);fclose(fp);,例10.7读取文本文件的内容，并加上行号显示。,18.05.2020,.,25,字段输入fread/输出fwrite函数首部：intfread(void*buffer,intnum_bytes,intcount,FILE*fp);intfwrite(void*buffer,intnum_bytes,intcount,FILE*fp)；功能：读/写数据块。返值：成功，返回读/写的字段数；出错或文件结束，返回0。说明：buffer:指向要输入/输出数据存储区的首地址的指针num_bytes:每个要读/写的字段的字节数count:要读/写的字段的个数fp:要读/写的文件指针fread与fwrite一般用于二进制文件的输入/输出。,18.05.2020,.,26,例floatf2;FILE*fp;fp=fopen(“aa.dat”,“rb”);fread(f,4,2,fp);,for(i=0;i2;i+)fread(,例structstudentintnum;charname20;charsex;intage;floatscore3;stud10;for(i=0;i10;i+)fread(,18.05.2020,.,27,例10.8从键盘输入4个学生数据，把他们转存到磁盘文件中去。,#include#defineSIZE4structstudent_typecharname10;intnum;intage;charaddr15;studSIZE;main()inti;for(i=0;iSIZE;i+)scanf(%s%d%d%s,,voidsave()FILE*fp;inti;if(fp=fopen(“c:stu_list,wb)=NULL)printf(cannotopenfilen);exit(0);for(i=0;iSIZE;i+)if(fwrite(,voiddisplay()FILE*fp;inti;if(fp=fopen(“c:stu_list,rb)=NULL)printf(cannotopenfilen);exit(0);for(i=0;i0向后移动0向前移动,起始点文件开始SEEK_SET0文件当前位置SEEK_CUR1文件末尾SEEK_END2,fseek(fp,100L,0);fseek(fp,-20L,SEEK_END);fseek(fp,50L,1);,18.05.2020,.,31,#includestructstudent_typeintnum;charname10;intage;charsex;stud10;main()inti;FILE*fp;if(fp=fopen(studd.dat,rb)=NULL)printf(cantopenfilen);exit(0);for(i=0;i10;i+=2)fseek(fp,i*sizeof(structstudent_type),0);fread(,例10.9磁盘文件stud.dat中存有10个学生数据，要求将第2,4,6,8,10个学生数据显示在屏幕上。,18.05.2020,.,32,10.2.5出错的检测ferror函数函数首部：intferror(FILE*fp)；功能：检测fp所指文件的错误。返值：未出错，返0；出错，返非0。说明：(1)每次调用文件输入输出函数，均产生一个新的ferror函数值，所以应及时测试。(2)fopen打开文件时，ferror函数初值自动置为0。,18.05.2020,.,33,clearerr函数函数原型：voidclearerr(FILE*fp);功能：使fp所指文件错误标志和文件结束标志置为0。返值：无。说明：出错后，错误标志一直保留，直到对同一文件调clearerr()或rewind()函数，或任何其它一个输入输出函数。,例：ferror()与clearerr()举例。#includeintmain(void)FILE*stream;stream=fopen(DUMMY.FIL,w);getc(stream);if(ferror(stream)printf(ErrorreadingfromDUMMY.FILn);clearerr(stream);if(!ferror(stream)printf(Errorindicatorcleared!);fclose(stream);return0;,18.05.2020,.,34,10.3非缓冲型文件输入输出系统,非缓冲型输入输出系统又称为低级磁盘输入输出系统。在非缓冲文件系统中，系统不自动提供文件缓冲区，编程者必须自己提供和维护磁盘缓冲区;在非缓冲文件系统中也提供了一些输入输出函数，这些函数对文件的访问不是通过文件指针，而是用一个称为文件说明符的非零整数(类似于FORTRAN中的“文件号”)代表一个文件。非缓冲文件系统是基于UNIX的，ANSIC标准不包含这部分内容。鉴于实际工作中的情况，此处对非缓冲型文件做一些简单的介绍，并不提倡使用。,18.05.2020,.,35,1.open()函数函数原型:intopen(char*filename,intmode);功能:用于打开文件名为filename的文件，其中filename是任一有效文件名，mode表示打开文件的操作方式，下面是三个由fcntl.h中的宏定义之一，见表10.4。返回值:如果调用成功，函数返回一个正整数，文件指针置于开始处；如出错，函数返回-1。,【例10.10】只读方式打开文件。intfnum;if(fnum=open(stud.dat,0)=-1)printf(cannotopenthisfilen);exit(0);,18.05.2020,.,36,2.close()函数函数原型:intclose(intfd);功能:关闭fd所表示的文件，其中fd为整型变量，它是“文件说明符”(即文件号)。返回值:如果操作成功，函数返回0；否则返回-1。fd代表一个确定的文件，执行close()函数后，文件号释放，它不再与一个确定的文件相联系，但可以再被用来与另一个文件相联系。文件号是由系统在打开文件时确定的，并且系统规定了可以同时打开的最大文件数，而不是由程序设计者指定的。因此，凡不再使用的文件应及时用close()函数关闭。,18.05.2020,.,37,3.creat()函数函数原型:intcreat(char*filename,intmode);功能:创建一个由mode决定操作方式的名为filename的新文件。如果文件已经存在，则使文件中原来的内容全部丢失。返回值:如果操作成功，函数返回一个整数文件号；如果创建文件失败则返回-1。4.read()函数与write()函数(1)read()函数函数原型:intread(intfd,void*buf,intnum);功能:从文件说明符fd所关联的文件中读入num个字节到由buf所指的缓冲区中，可读的最大字节数为65534。返回值:如果操作成功，返回读入缓冲区的字节数，在文件结束时可能少于num个字节数；如果出错则返回-1。,18.05.2020,.,38,(2)write()函数函数原型:intwrite(intfd,void*buf,intnum);功能:写数据缓冲区buf的内容到fd相关联的文件中，写的长度为num个字节。返回值:如果操作成功，返回所写的字节数;否则返回-1。,【例10.11】从文件a1中读取前50个字节送到数组buf中，并将该字符串显示出来。#includestdio.h#includeio.hmain()intfd,i;charbuf50;if(fd=open(a1,0)=-1)printf(cannotopenthisfilen);exit(0);if(read(fd,buf,50)!=50)printf(possiblereaderror);for(i=0;i0)write(1,buf,n);exit(0);,18.05.2020,.,39,5.lseek()函数和随机访问在文件随机存取时用于移动文件指针，类似于缓冲文件系统中的fseek()函数。函数原型:longlseek(intfd,longoffset,intorigin);功能:按offset和origin的值，来设置由fd所表示的文件位置指针。其中offset为长整型数，表示偏移的字节数;o