《C语言程序设计》-第10章

第10章文件文件是指计算机中存储在外部存储设备上数据的集合。由于一般的应用程序都会使用到对文件的操作。例如，一个学生成绩统计程序，要涉及很多同学的成绩数据。如果在调试这个程序时，已经输入了很多数据，却发现这个程序有问题，就不得不去修改程序来改正错误，然后再次运行这个程序，再次输入那些成绩数据。另外，如果程序正确，但在输入数据时，发现已经输入的数据有问题，却无法改变，也不得不再次运行程序，重新输入那些数据。这样花费在数据输入上的时间将是大量的。解决的方法是用文本编辑器或其他数据输入工具，将这些数据事先存入到文件中，程序从这个文件中将数据读入，问题就解决了。本章要点：（1）文件的基本概念；（2）文件的打开与关闭（3）对文件进行读写操作。返回10.1文件概述C语言使用的文件是“流”式文件，在内存与外部存储器之间，数据的传递形式有2种，对应的文件也有两种。1.字符流——字符（文本）文件一个字符一个字符的传输，称之为字符流。字符流所对应的文件,称为字符文件（也称文本文件、正文文件）。即这种文件的传输与存储都是以字符（字节）为单位进行的。文本文件的优点是易读、易改、易建立。用常用的字处理器都可以建立或修改。其缺点是处理速度比较慢；需要将其他类型的数据转换为字符。2.二进制流——二进制文件数据以内存存储的方式进行传输和存储，由于没有数据转换问题，因此其处理速度比较快，但几乎是无法阅读和修改。可执行文件及系统文件都是二进制文件。操作系统对文件的管理，在进行内存数据与文件之间的交换时，又分为直接交换和间接交换方式。直接把内存的数据保存到文件，或将文返回下一页10.1文件概述件中的数据读入到内存的文件管理系统，称非缓冲文件系统，如图10.1所示，而写文件和读文件要经过缓冲区间接的进行交换的文件管理系统，称缓冲文件系统。如图10.2所示。采用缓冲区的主要目的是为了提高CPU的利用率，这是因为内存与外存在数据处理速度上有明显的差异。程序只负责将数据区的数据存入输出缓冲区，或从输入缓冲区中读数据到数据区。缓冲区是内存的一块区域，数据区与缓冲区中的数据交换速度是一致的。而缓冲区与文件的数据交换由操作系统完成：当有写操作请求时，发现输出缓冲区数据满了，操作系统将缓冲区中的数据才全部写入文件；当有读操作请求时，发现输入缓冲区为空，操作系统将从文件中读入数据至输入缓冲区，以提供程序需要的数据。上一页返回10.2内部文件和外部文件外部文件是指存储在外存上的实际文件，以文件名来表示它，操作系统“按名存取”方式来对文件实加各种操作。内部文件是指程序中处理文件的变量，也称这种变量叫文件句柄。在C语言中是通过说明文件类型的指针来建立。一般说明格式为：

FILE*文件指针；其中：FILE已经在stdio.h中定义，它是一种结构体类型，包含了文件的有关信息。fp是文件指针，以后只要把fp建立好与外部文件的联系，通过它就可以使用实际的文件了。返回10.3文件的打开与关闭10.3.1文件的打开在使用文件之前，要事先建立好内部文件与外部文件的联系，这是通过打开文件来实现的。C语言中通过调用文件打开函数来实现，该函数的一般格式为：

fp=fopen（文件名，打开方式）；其中：（1）fp为文件指针。（2）fopen是打开文件的函数名，该函数成功打开了一个文件时，就已经建立好了fp与外部文件的联系，如果不能正确打开一个文件，该函数返回空指针（NULL）。（3）“文件名”是合法的文件名字，可以包含盘符、路径、文件主名和扩展名。由于“\”为转义字符的开始符号，因此为了表示“\”字符。返回下一页10.3文件的打开与关闭需要双写。（4）“打开方式”是指该文件是用来读还是用来写，以及要指明该文件是文本文件还是二进制文件，可以使用的打开方式如表10.1所示。10.3.2文件的关闭在文件使用完毕之后，应及时关闭它，C中使用fclose函数来关闭文件，其一般格式为：

fclose（文件指针）；关闭文件的作用：（1）刷新缓冲区，即将缓冲区中数据真正写入文件，以避免数据丢失。上一页下一页返回10.3文件的打开与关闭（2）在文件尾部写入文件结束标志。（3）切断内部文件与外部文件的联系，即将“管道”撤销，文件指针不再指向外部文件了。上一页返回10.4文件的读/写建立和打开文件的目的是为了对其进行读/写操作，C语言提供了很丰富的文件读/写操作函数，我们着重介绍字符、字符串以及格式输入/输出等文件操作函数的使用方法。10.4.1读/写单个字符1.向文件写字符将一个字符写到磁盘文件中，其函数的一般调用形式为：

fputc（字符表达式，文件指针）；2.从文件中读字符从指定的文件中读入一个字符，其一般的调用形式为：字符型变量=fgetc（文件指针）；下一页返回10.4文件的读/写如：ch=fgetc（fp）；从fp文件中读入一个字符送给字符型变量ch，如遇到了文件结束，该函数返回文件结束标志EOF（即-1）。对于二进制文件，判断文件是否结束，应使用feof（fp）函数完成。该函数的值为真（1）时，文件结束，为假（0），文件未结束。10.4.2读/写字符串使用fgets函数和fputs函数可以读/写文件中的字符串，它们分别与gets函数和puts函数类似，只是把文件作为操作对象。1.向文件中写入字符串函数的一般调用形式：上一页下一页返回10.4文件的读/写

fputs（字符串，文件指针）与puts不同的是，fputs函数不输出‘\n’。fputs函数调用成功时，返回最后写入的字符，否则返回EOF。2.从文件中读入字符串函数的一般调用形式为：

fgets（字符串变量，读入字符数，文件指针）；如：fgets（var_str,n,fp）；把从fp文件中读入的字符串存入字符串变量var_str中；当读入了n-1个字符或遇到换行符、文件结束符时，函数停止读入过程。Fgets函数将换行符当做普通字符读入并存于字符串变量中，并在最后自动填入‘\0’字符。Fgets函数调用成功时，返回var_str的值；在出错或遇到文件结束时，返回NULL。上一页下一页返回10.4文件的读/写10.4.3文件的格式化读/写使用fscanf函数和fprintf函数可以实现对文件内容的格式化读写操作，它们分别与scanf函数和printf函数类似，只不过把文件作为操作对象。这2个函数的一般调用格式为：

fscanf（文件指针，格式字符串，输入项表）；

fprintf（文件指针，格式字符串，输入项表）；这两个函数返回实际读写数据的个数，若无任何数据被读写，返回0.10.4.4块读/写如果需要每次读写一个固定长度的数据块时，可以使用fread函数和fwrite函数完成，其函数的一般调用形式为：上一页下一页返回10.4文件的读/写fread（数据块地址，数据块尺寸，数据块个数，文件指针）；fwrite（数据块地址，数据块尺寸，数据块个数，文件指针）；fread函数或fwrite函数的返回值为实际读写的块数。成功时，实际读写的块数与指定的“数据块个数”相同，如果不同，可以为0。上一页返回10.5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，每次读写一个字符之后，该位置指针自动移动到下一个字符位置。文件的定位，就是由用户来控制这个位置指针。10.5.1回绕如果想使位置指针重新回到文件的开始处，使用rewind函数，其调用形式为：

rewind（文件指针）；该函数无返回值。下一页返回10.5文件的定位10.5.2随机定位如果想使位置指针定位在任意位置，可以使用fseek函数。其调用形式为：

fseek（文件指针，位移量，参考点）；说明：（1）“参考点”是指在移动位置指针时，以何处为参考位置，实现向前或向后移动。它有3个值；文件开始、当前位置、文件末尾。ANSIC已经对此有定义，如