第13章 文件课件

1、第13章 文件C文件概述文件概述文件类型指针文件类型指针文件的打开与关闭文件的打开与关闭文件的读写文件的读写文件的定位文件的定位出错的检测出错的检测文件输入输出小结文件输入输出小结本章学习目标本章学习目标理解文本文件和二进制文件的区别；理解文本文件和二进制文件的区别；理解理解 FILE *fp 文件指针；文件指针；能够用函数能够用函数fopen和和fclose打开和关闭文件；打开和关闭文件；掌握常用的文件读掌握常用的文件读/写函数；写函数； 13.1 C文件概述文件概述文件：存储在外部介质上数据的集合文件：存储在外部介质上数据的集合,是操作是操作系统数据管理的单位。系统数据管理的单位。使用数据

2、文件的目的使用数据文件的目的1 1、数据文件的改动不引起程序的改动、数据文件的改动不引起程序的改动程序与数据分离程序与数据分离。2 2、不同程序可以访问同一数据文件中的数据、不同程序可以访问同一数据文件中的数据数据共享数据共享。3 3、能、能长期保存长期保存程序运行的中间数据或结果数据。程序运行的中间数据或结果数据。v 按存储介质：按存储介质：l普通文件：存储介质文件（磁盘、磁带等）普通文件：存储介质文件（磁盘、磁带等）l设备文件设备文件：非存储介质（键盘、显示器、打印机等）：非存储介质（键盘、显示器、打印机等）v 按数据的组织形式：按数据的组织形式：l文本文件：文本文件： ASCII文件，每

3、个字节存放一个字符的文件，每个字节存放一个字符的ASCII码码l二进制文件：二进制文件：数据按其在内存中的存储形式原样存放数据按其在内存中的存储形式原样存放文件分类文件分类如如 int型数型数123450011000000111001内存存储形式内存存储形式0011000000111001二进制文件形式二进制文件形式0011000100110010001100110011010000110101ASCII文件形式文件形式文本文件特点文本文件特点:存储量大、速度慢、便于对字符操作存储量大、速度慢、便于对字符操作二进制文件特点二进制文件特点:存储量小、速度快、便于存放中间结果存储量小、速度快、便于

4、存放中间结果v C C语言的文件是流式文件。语言的文件是流式文件。l所谓流就是一系列的字节或者字符，输入输出数据所谓流就是一系列的字节或者字符，输入输出数据流的开始和结束仅受程序控制，而不受物理符号流的开始和结束仅受程序控制，而不受物理符号（如回车符）的控制。这种文件称为（如回车符）的控制。这种文件称为流式文件流式文件。文件分类文件分类v按文件的逻辑结构：按文件的逻辑结构：l记录文件：由具有一定结构的记录组成（定长和记录文件：由具有一定结构的记录组成（定长和不定长）不定长）l流式文件流式文件：由一个个字符（字节）数据顺序组成：由一个个字符（字节）数据顺序组成文件处理方法文件处理方法v缓冲文件系

5、统：缓冲文件系统：高级高级文件系统，系统自动为正在使文件系统，系统自动为正在使用的文件开辟内存缓冲区。可减少主机和外部设备用的文件开辟内存缓冲区。可减少主机和外部设备频繁交换数据的次数频繁交换数据的次数v非缓冲文件系统：非缓冲文件系统：低级文件系统，由用户在程序中低级文件系统，由用户在程序中为每个文件设定缓冲区为每个文件设定缓冲区磁盘文件磁盘文件输出文件缓冲区输出文件缓冲区输入文件缓冲区输入文件缓冲区程序数据区程序数据区a缓冲文件系统：缓冲文件系统：缓冲区缓冲区指令区指令区程序程序用户数据区用户数据区磁盘磁盘非缓冲文件系统：非缓冲文件系统： 13.2 文件类型指针文件类型指针文件结构体类型文件

6、结构体类型FILEv缓冲文件系统为每个正使用的文件在内存中开辟缓冲文件系统为每个正使用的文件在内存中开辟一个文件信息区一个文件信息区v文件信息用系统定义的名为文件信息用系统定义的名为FILE的结构体描述的结构体描述vTurbo C在在stdio.h文件中有以下的文件类型声明：文件中有以下的文件类型声明：typedef struct short level; /*缓冲区缓冲区“满满”或或“空空”的程度的程度*/ unsigned flags; /*文件状态标志文件状态标志*/ char fd; /*文件描述符文件描述符*/ unsigned char hold; /*如无缓冲区不读取字符如无缓冲

7、区不读取字符*/ short bsize; /*缓冲区的大小缓冲区的大小*/ unsigned char *buffer; /*数据缓冲区的位置数据缓冲区的位置*/ unsigned ar *curp; /*指针，当前的指向指针，当前的指向*/ unsigned istemp /*临时文件，指示器临时文件，指示器*/ short token; /*用于有效性检查用于有效性检查*/FILE;定义文件类型指针变量定义文件类型指针变量v定义文件型指针变量，用于指向定义文件型指针变量，用于指向FILE类型结构体变量，类型结构体变量，通过该结构体中的文件信息访问文件。通过该结构体中的文件信息访问文件。如

8、：如：FILE *fp；v用法：用法：l文件打开文件打开时，系统自动在内存中建立文件结构体，时，系统自动在内存中建立文件结构体，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文件信息,从而对该文件进行操作。从而对该文件进行操作。如：如：fp=fopen(a1,r);l文件关闭文件关闭后，它的文件结构体被释放后，它的文件结构体被释放经过定义的文件指针，就经过定义的文件指针，就可以用来指向一个文件！可以用来指向一个文件！ 13.3 文件的打开与关闭文件的打开与关闭&C语言中用语言中用库函数库函数操作文件操作文件,需要包含头文件需要包含头文件stdi

9、o.h&文件操作步骤文件操作步骤:定义定义FILE指针指针打开文件打开文件文件读文件读/写写关闭文件关闭文件&运行一个程序时，系统运行一个程序时，系统自动自动打开三个打开三个标准文件标准文件：v标准输入标准输入-键盘键盘 stdinv标准输出标准输出-显示器显示器 stdoutv标准出错输出标准出错输出-显示器显示器 stderr文件的打开（文件的打开（fopen函数）函数）v调用格式：调用格式：fopen(文件名文件名,使用文件方式使用文件方式) 例：例：FILE *fp; fp=fopen(d:usermyfile.txt,r);v返回值：返回值：正常打开，返回指向文件结构体正常打开，返回

10、指向文件结构体的指针；打开失败，返回的指针；打开失败，返回 NULL FILE *fp;fp=fopen(“aa.c”,“w”);if(fp=NULL) printf(“File open error!n”); exit(0); /*关闭所有文件，终止程序运行关闭所有文件，终止程序运行*/r:读方式，文件不存在则出错；读方式，文件不存在则出错；w:写方式；写方式；a:追加方式；追加方式；b:二进制方式；二进制方式；+:既可读又可写既可读又可写w/w+/wb+:建立新文件建立新文件 ，存在则先删再建，存在则先删再建文件的关闭（文件的关闭（fclose函数）函数）v作用作用:使文件指针变量与文件使

11、文件指针变量与文件“脱钩脱钩”，释放文件结构体释放文件结构体FILE *fp; fp=fopen(“a.txt”,“r”); . /*文件操作文件操作*/fclose(fp);v返回值：用于表示文件是否被正确地关闭：返回值：用于表示文件是否被正确地关闭： 顺利关闭，返回顺利关闭，返回0 关闭出错，返回关闭出错，返回-1(EOF)。l返回值可以用返回值可以用ferror函数测试函数测试 13.4 文件的读写文件的读写文件打开之后，就可以对它进行读与写的操作了。文件打开之后，就可以对它进行读与写的操作了。读写文件中的读写文件中的一个字符一个字符vfputc函数（函数（putc函数）函数）l调用形式

12、调用形式： fputc(ch, fp)l功能：把一字节代码功能：把一字节代码c写入写入fp指向的文件中指向的文件中l返值：正常，返回返值：正常，返回c;出错，返回出错，返回EOF（-1）vfgetc函数（函数（getc函数）函数）l函数形式：函数形式：fgetc(fp)l功能：从功能：从fp指向的文件中读取一字节代码指向的文件中读取一字节代码l返值：返回读到的代码值返值：返回读到的代码值;读到文件尾或出错为读到文件尾或出错为EOF（-1）vfeof函数函数l调用形式：调用形式：feof(fp)l功能：用于判断文件是否结束。功能：用于判断文件是否结束。l返值：结束，返回真（返值：结束，返回真（1

13、）；反之返回假（）；反之返回假（0）。）。v读文件时的结束控制读文件时的结束控制文本文件文本文件： FILE *fp; fp=fopen(“a.txt”,“r”); ch=fgetc(fp); while(ch!=EOF) putchar(ch); ch=fgetc(fp); fclose(fp);二进制或文本文件二进制或文本文件： FILE *fp; fp=fopen(“a1”,“r”); ch=fgetc(fp); while(!feof(fp) putchar(ch); ch=fgetc(fp); fclose(fp);例例13.1 从键盘输入一些字符，逐个把它们送到磁盘上去，从键盘输入

14、一些字符，逐个把它们送到磁盘上去，直到输入一个直到输入一个“#”为止。为止。#include #include void main() FILE *fp; char ch , filename10; scanf(%s“, filename); if(fp=fopen(filename,w)=NULL) printf(cannot open filen); exit(0); /*终止程序终止程序*/ getchar(); /*跳过执行跳过执行scanf时最后输入的回车符时最后输入的回车符*/ ch=getchar(); /*第一个输入的字符被赋给变量第一个输入的字符被赋给变量ch*/ while

15、(ch!=#) fputc(ch,fp); /*字符被写入字符被写入filename表示的文件中表示的文件中*/ putchar(ch); /*字符被输出到显示器字符被输出到显示器*/ ch=getchar(); putchar(10); /*向屏幕输出一个换行符向屏幕输出一个换行符*/ fclose(fp); /*关闭文件关闭文件*/例例13.2 将一个磁盘文件中的信息复制到另一个磁盘文件中。将一个磁盘文件中的信息复制到另一个磁盘文件中。#include #include void main() FILE *in, *out; char ch,infile10,outfile10; prin

16、tf(Enter the infile name:n); scanf(%s,infile); /*输入文件的文件名输入文件的文件名*/ printf(Enter the outfile name:n); scanf(%s,outfile); /*输出文件的文件名输出文件的文件名*/ if (in = fopen(infile, r)= NULL) printf(Cannot open infile.n);exit(0); if (out = fopen(outfile, w)= NULL) printf(Cannot open outfile.n);exit(0); while (!feof(

17、in) fputc(fgetc(in), out); fclose(in); fclose(out); 例例 用用main参数，在输入命令行时把两个文件名一起输入。参数，在输入命令行时把两个文件名一起输入。#include #include void main(int argc,char *argv ) FILE *in, *out; char ch; if(argc!=3) printf(You forgot to enter a filenamen); exit(0); if (in = fopen(argv1, r)= NULL) printf(Cannot open infile.n)

18、; exit(0); if (out = fopen(argv2, w)= NULL) printf(Cannot open outfile.n); exit(0); while (!feof(in) fputc(fgetc(in), out); fclose(in); fclose(out); 当可执行文件名是：当可执行文件名是：a.exe输入命令行：输入命令行：C:a file1.c file2.c则：则：file1中内容复制到中内容复制到file2文件中文件中数据块输入输出函数数据块输入输出函数:fread与与fwritev一般调用形式：一般调用形式：fread(buffer,size,

19、count,fp );fwrite(buffer,size,count,fp ); v参数说明：参数说明：lbuffer: 读入的数据块的存放首地址或要输出的数据块的读入的数据块的存放首地址或要输出的数据块的起始地址。起始地址。lsize: 每个要读每个要读/写的数据块的大小（字节数）写的数据块的大小（字节数）lcount: 要读要读/写的数据块的个数写的数据块的个数lfp: 要读要读/写的文件指针写的文件指针v返值：成功，返回返值：成功，返回count的值；出错或文件尾，返回的值；出错或文件尾，返回0值。值。vfread与与fwrite 一般用于一般用于二进制文件二进制文件的输入的输入/输出

20、输出l若文件以二进制形式打开，用若文件以二进制形式打开，用fread或或fwrite 可读写任何可读写任何类型的数据。如：类型的数据。如： fread(f, 4, 2, fp) #include #define SIZE 4struct student_type char name10; int num; int age; char addr15;studSIZE;void main() int i; for(i=0;iSIZE;i+) scanf(%s%d%d%s,,&studi.num, &studi.age,studi.addr); save(); display()

21、; 例例13.3 从键盘输入从键盘输入4个学生个学生的数据，然后转存到的数据，然后转存到磁盘上，并在屏幕上磁盘上，并在屏幕上显示磁盘文件的内容。显示磁盘文件的内容。 文件必须是以文件必须是以“二进制二进制”打开打开的的void save() FILE *fp; int i; if(fp=fopen(d:stu_list,wb)=NULL) printf(can not open the filen); return; for(i=0;iSIZE;i+) if(fwrite(&studi,sizeof(struct student_type),1,fp)!=1) printf(file writ

22、e errorn); fclose(fp);void display() FILE *fp; int i; if(fp=fopen(d:stu_list,rb)=NULL) printf(cannot open filen); return; 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);例例13.3b 将将4个学生的数据，从磁盘文件个学生的数

23、据，从磁盘文件stu_dat拷贝到拷贝到stu_list文文件中，并在屏幕上显示件中，并在屏幕上显示stu_list文件的内容。文件的内容。#include #define SIZE 4struct student_type char name10; int num; int age; char addr15;studSIZE;main() load(); save(); display(); void load() FILE *fp; int i; if(fp=fopen(d:stu_dat,rb)=NULL) printf(cannot open filen); return; for(i

24、=0;iSIZE;i+) if( fread(&studi,sizeof(struct student_type),1,fp)!=1) if(feof(fp) fclose(fp); retun; printf(file read errorn); fclose(fp);按指定格式读写文本文件的函数：按指定格式读写文本文件的函数：fprintf和和fscanfv一般调用格式：一般调用格式：从文件中读到变量：从文件中读到变量： fscanf(fp,格式字符串格式字符串,输入列表输入列表);从变量中输出到文件：从变量中输出到文件：fprintf(fp,格式字符串格式字符串,输出列表输出列表);v返

25、值：成功返值：成功,返回返回I/O的个数的个数;出错或文件尾出错或文件尾,返回返回EOFv由于输入输出时要进行由于输入输出时要进行ASCII码和二进制形式的转换，费码和二进制形式的转换，费时较多。时较多。fscanf( fp,“%d,%f”,&i,&t); /*若文件中有若文件中有 3 , 4.5 ,则将则将3读出送入读出送入 i , 4.5读出送入读出送入t*/fprintf(fp,“%d,%6.2f”,i,t); /*将将i和和t按按 %d, %6.2f 格式写入到格式写入到 fp文件文件*/void save() FILE *fp; int i; if(fp=fopen(d:stu_li

26、st,w)=NULL) printf(cannot open filen); return; for(i=0;iSIZE;i+) fprintf(fp,%s %d %d %s,, studi.num,studi.age,studi.addr); fclose(fp);void display() FILE *fp; int i; if(fp=fopen(d:stu_list,r)=NULL) printf(cannot open filen); return; for(i=0;iSIZE;i+) fscanf(fp,%s %d %d %s,, studi

27、.num,studi.age,studi.addr); printf(%-10s %4d %4d %-15sn,, studi.num,studi.age,studi.addr); fclose(fp);其它读写函数其它读写函数1. putw和和getw函数函数v作用：以二进制形式，对磁盘文件读写一个作用：以二进制形式，对磁盘文件读写一个 int 型的整数。型的整数。v返回值：成功：所读写的整数值；失败：返回值：成功：所读写的整数值；失败：EOF。 如：如：putw(10,fp); i=getw(fp); 2. fgets 和和fputs函数函数v形式：形式：fgets(s

28、tr,n,fp); /*遇到换行符或遇到换行符或EOF时读入结束时读入结束*/从从fp指向的文件中读最多指向的文件中读最多n-1个字符到字符数组个字符到字符数组str中中 fputs(字符串字符串,fp); 将字符串常量或字符数组将字符串常量或字符数组str中的字符输出到中的字符输出到fp指向的文件指向的文件中去，中去，0不输出）不输出）v返回值：返回值：lfgets正常时返回字符串的首地址；出错或文件尾，正常时返回字符串的首地址；出错或文件尾，NULLlfputs正常时返回正常时返回0；出错为；出错为EOF例例 从键盘读入字符串存入文件，再从文件读回显示从键盘读入字符串存入文件，再从文件读回

29、显示#includevoid main() FILE *fp; char string81; if(fp=fopen(file.txt,w)=NULL) printf(cannt open file);exit(0); while(strlen(gets(string)0) fputs(string,fp); fputs(n,fp); fclose(fp); if(fp=fopen(file.txt,r)=NULL) printf(cannt open file);exit(0); while(fgets(string,81,fp)!=NULL) fputs(string,stdout); f

30、close(fp); 13.5 文件的定位文件的定位几个概念几个概念v文件位置指针文件位置指针-指向当前读写位置的指针，指向当前读写位置的指针，具体位置由文件打开方式确定。具体位置由文件打开方式确定。l以以“r” “w”方式打开文件时，指向文件头方式打开文件时，指向文件头l以以“a”方式打开文件时方式打开文件时，指向文件尾，指向文件尾v读写方式读写方式l顺序读写：位置指针按字节位置顺序移动。顺序读写：位置指针按字节位置顺序移动。l随机读写：位置指针按需要移动到任意位随机读写：位置指针按需要移动到任意位置。置。rewind函数函数v使用形式：使用形式： rewind(fp)v功能：重置文件位置指

31、针到文件开头功能：重置文件位置指针到文件开头v返值：无返值：无例例13.4 对一个磁盘文件分别进行显示和复制操作对一个磁盘文件分别进行显示和复制操作#include void main() FILE *fp1,*fp2; fp1=fopen(c:tcuserch12_4.c,r); fp2=fopen(d:tcuserch12_41.c,w); while(!feof(fp1) putchar(getc(fp1); /*显示文件内容显示文件内容*/ rewind(fp1); while(!feof(fp1) putc(getc(fp1),fp2); /*复制复制文件内容文件内容*/ fclos

32、e(fp1); fclose(fp2);fseek函数和随机读写函数和随机读写v调用形式：调用形式：fseek(文件类型指针文件类型指针,位移量位移量,起始点起始点)v功能：改变文件读写位置指针的位置功能：改变文件读写位置指针的位置v返值：成功，返回返值：成功，返回0；失败，返回非；失败，返回非0值值位移量（以起始点为基点位移量（以起始点为基点,移动的字节数移动的字节数) 0 向后移动，向后移动，0 向前移动向前移动起始点起始点文件开始文件开始 SEEK_SET 0文件当前位置文件当前位置 SEEK_CUR 1文件末尾文件末尾 SEEK_END 2例例 fseek(fp,100L,0); fs

33、eek(fp,50L,1); fseek(fp,-10L,2); 例例13.5 文件内存有文件内存有10个学生数据，将单数学生数个学生数据，将单数学生数据输入计算机并在屏幕上显示据输入计算机并在屏幕上显示void main() FILE *fp; int i; if(fp=fopen(stud_dat,rb)=NULL) printf(cannot open filen); exit(0); for(i=0;i10;i+=2) fseek(fp,i*sizeof(struct student_type),0); fread(&studi,sizeof(struct student_type),

34、 1,fp); printf(%s %d %d %cn,,studi.num, studi.age,studi.sex); fclose(fp);#include #include struct student_type char name10; int num; int age; char sex;stud10;ftell函数函数v函数原型：函数原型： long ftell(FILE *fp)v功能：得到流式文件中位置指针的当前位置功能：得到流式文件中位置指针的当前位置(用相用相对于文件开头的位移量表示对于文件开头的位移量表示)v返值：返回当前位置指针位置；失败，返回返值：返回当前位置指针位置；失败，返回-1L 例例 求文件长度求文件长度#includestdio.h main() FILE *fp; char filename80; long length; gets(filename); fp=fopen(filename,rb); if(fp=NULL) printf(file not found!n); else fseek(fp,0L,SEEK_END); length=ftell(fp); printf(Length of File is %1d bytesn,length); fclose(f