第十三章：文件.ppt

1、第13章 文件,13.1 C文件概述 本章主要介绍C文件的一般概念，文件指针以及对文件的打开、关闭、读、写、定位等操作。文件的分类 文件就是一组存储在外部介质上的数据集合。 磁盘文件 一批数据是以文件形式存放在磁盘上。 设备文件把外部设备作为文件来对待。 对外部设备的输入输出操作就是读写设备文件的过程。 对设备文件的读写与对一般磁盘文件的读写方法完全相同。,对文件的处理方法有两种： （1）一种叫“缓冲文件系统” （2）一种叫“非缓冲文件系统” 缓冲文件系统,磁盘,系统自动地在内存区为每一个 正在使用的文件名开辟一个缓冲区。,从内存向磁盘输出数据必须先送到内存中的缓冲区，装满缓冲区后才一起送到磁

2、盘去。,充满缓冲区,如果从磁盘向内存读入数据，则一次从磁盘文件将一批数据输入到内存缓冲区(充满缓冲区)，然后再从缓冲区逐个地将数据送到程序数据区(给程序变量),非缓冲文件系统 系统不自动开辟确定大小的缓冲区，而由程序为每个文件设定缓冲区。 用缓冲文件系统进行的输入输出又称为高级(或高层)磁盘输入输出。 用非缓冲文件系统进行的输入输出又称为低级(或低层)输入输出。 1983年ANSI C标准决定不采用非缓冲文件系统，而只采用缓冲文件系统。也就是说，用缓冲文件系统既可处理文本文件，又可处理二进制文件。,13.2 文件类型指针,在C语言程序中，无论是一般磁盘文件还是设备文件，都可以通过文件结构类型的

3、数据集合进行输入输出操作。 在打开一个文件时，系统在内存区域中自动建立一个文件结构体变量，它包含了处理文件所需的各种信息，文件结构是由系统定义的，取名为FILE。 程序用到一个文件，系统就为此文件开辟一个结构体变量，用到几个文件，系统就开辟几个结构体变量，用来存放各个文件的有关信息。这些结构体变量不用变量名来标识，而是由用户设置指针来指向FILE类型的结构体变量。,在stdio.h文件中有以下类型定义： typedef struct int cnt; /*characters left*/ char *ptr; /*next charactors position*/ char *base;

4、/*location of buffer */ int flage; /*modi of access */ int fd; /*file descriptor*/ FILE; 有了FILE类型以后可以定义文件类型指针变量。,13.3 文件的打开与关闭,对文件进行操作之前必须“打开”文件，打开文件的作用实际上是建立该文件的信息结构，并且给出指向该信息结构的指针以便对该文件进行访问。 文件使用结束之后应该“关闭”该文件。 文件的打开与关闭是通过调用fopen和fclose函数来实现的。 文件处理的一般步骤： 首先打开文件，建立文件指针与外部文件的联系； 然后通过文件指针进行读写操作； 最后关闭文

5、件，切断文件指针与外部文件之间的联系。,13.3.1 文件的打开（fopen 函数）,ANSI C规定了标准输入输出函数库，函数fopen用来实现文件的打开。 打开文件的一般形式： FILE *fp; fp=fopen(文件名，使用文件方式)； 其中，fp是一个指向FILE类型结构的指针变量。 可以使fp指向某一个文件的结构变量，从而能够通过该结构变量中的文件信息去访问该文件。,同一指针变量通过对它的赋值也可以指向不同的文件。例如： FILE *fp; fp=fopen(“A1.txt”,“r”)； 它表示要打开名字为A1.txt的文件，使用文件方式为“读入”. fopen函数带回指向A1.t

6、xt文件的指针并赋给fp，这样fp就与A1.txt相联系了，或者说fp指向A1.txt文件。,使用文件方式可以是下列中任一项：,“r” 以只读方式打开一个已有的文本文件。“w” 以只写方式建立一个新的文本文件。 如果该文件已存在则将它删去，然后重新 建立一个新文件。“a” 以添加方式打开一个文本文件，在文件末 尾添加。 如果该文件不存在，则建立一个新文件后 再添加。“rb” 以只读方式打开一个已有的二进制文件。“wb” 以只写方式打开一个二进制文件。“ab” 以添加方式打开一个二进制文件。,“r+” 打开用于更新的文本文件（文件必须已 经存在）。 “w+” 创建用于更新的文本文件，如果该文件

7、存在则被替换为空文件。 “a+” 在文件的尾部进行添加和修改，如果文 件不存在，则建立一个新文件后再添加 和修改。 “rb+” 以读写方式打开一个已有的二进制文件。 “wb+” 以读写方式建立一个新的二进制文件。 “ab+” 以读写方式打开一个二进制文件。,fopen（）函数的返回值,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stdio.h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(filel

8、,r)=NULL) printf(“cannot open this file n”); exit(0); ,exit（）函数关闭所有文件，并使程序结束，返回到操作系统。,如果打开不成功，则fp的值为NULL 。屏幕上显示“connot open this file .” 。,13.3.2 文件的关闭(fclose)函数,“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”，用fclose函数关闭文件。 fclose函数调用的一般形式为： fclose(文件指针)； 关闭文件时，缓冲区中所有未写出的数据被清仓，并回收系统分配的输入输出缓冲区。 如果文件关闭成功，fclose

9、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。,13.4 文件的读写,除getchar和putchar外，还有几个读/写函数： int fgetc(FILE *stream) fputc(int c, FILE *stream) getc(FILE *stream ) putc(int ch, FILE *stream ),13.4.1 文件的字符读写函数,1、将字符写到磁盘文件函数fputc 将c转换为unsigned char并写入流式文件stream中去。它返回写出的字母，出错时返回EOF. fputc函数的格式： fputc(ch,fp);

10、 其中，ch是要输出的字符，它可以是一个字符常量，也可以是一个字符变量。fp是文件指针变量，通常它从fopen函数得到返回值。,功能：是将字符(ch的值)输出到fp所指向的文件上。 如果输出成功，函数返回值是输出的字符; 如果输出失败，则返回EOF(-1)。 EOF是符号常量,在stdio.h中被定义为-1. fputc(ch,stdout)的作用是将ch的值在显示 器上输出，与函数putchar(ch)的功能完全 相同。,2、从磁盘文件读入字符函数fgetc 将从流式文件stream中读取一个字符（unsigned char），并将读取的字符转换为int返回，当遇文件尾或者出错时返回EOF。

11、 fgetc函数的调用形式为： ch=fgetc(fp); 其中，ch为字符变量,用来存放从文件中读入单个字符,fp为指向打开文件的指针变量.,例:将file1.txt的内容读入内存并显示在屏幕上 #include main() FILE *fp; char ch; if(fp=fopen(“file1.txt”,”r”)=NULL) printf(“connot open this file n”); exit(0); while(ch=fgetc(fp)!=EOF) putchar(ch); fclose(fp); 执行结果：输出I am a student,首先打开file1.txt文件

12、,操作方式规定为读方式,将file1.txt的结构体变量的地址指针赋给fp指针,若打开成功,则fp指向file1.txt文件,并执行while循环,将读入的字符赋给ch,调用putchar函数将ch送屏幕显示.,注: 访问磁盘时,是将数据成批地送入缓冲区,每执行一次fgetc(fp)函数从缓冲区取一个字符,而不是读一次磁盘、读入一个字符。 写磁盘时，也并非输入一个字符就写一个字符到磁盘文件中，而是将输入的数据先送缓冲区，再成批写到磁盘上，这样会节省较多时间。,13.4.2 fread函数和fwrite函数,读文件数据块函数fread fread函数的功能是在fp指定的文件中读取count次数据

13、项（每次size个字节），存放到buf指定的内存单元地址中去。出错时返回-1。 它的一般调用形式为： fread(buf,size,count,fp); 其中，buf为读入数据在内存中存放的起始地址； size为每次要读取的字节数； count是要读取多少个size字节的数据项； fp为文件类型指针。,数据块输出函数fwrite,fwrite函数的功能是从buf为首地址的内存中取出count次数据项（每次size个字节），写入到指定的文件中。出错时返回-1。 它的一般调用形式为： fwrite(buf,size,count,fp)； 其中，buf为输出数据在内存中存放的首地址； size为每次

14、要输出到文件中的字节数； count为要输出的次数； fp为文件类型指针。,13.4.3 fprintf函数和fscanf函数,fpintf函数、fscanf函数与printf函数、scanf函数作用相仿，都是格式化读写函数，不同的是前两个函数读写的对象是磁盘文件。 它们的一般调用方式为： fprintf（文件指针，格式字符串，输出表列） fscanf（文件指针，格式字符串，输入表列） 例如： fprintf（fp，”%d”,”%6.2f”,i,t); fscanf(fp,”%d”,”%f”,13.4.4 其他读写函数,1、putw函数和getw函数 用来对磁盘文件读写一个字（整数）。 2、读

15、写其他类型数据 3、fgets函数和fputs函数 fgets的作用是从指定文件中读入一个字符串。 fgets（str，n，fp）； fputs的作用是向指定的文件输出一个字符串。 fputs（”China”,fp）;,13.5 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，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。 当需要改变文件顺序读写的次序时，根据需要随时指定文件读写的位置，也就是能实现随机文件的读写，这就需要使用由C语言提供的文件定位函数来实现。,13.5.1 rewind函数,rewind( )函数的一般调用形式为： r

16、ewind(fp); 其中，fp是指向由fopen函数打开的文件指针，该函数的功能是使位置指针重新返回文件的开头，此函数没有返回值,例:有一磁盘文件file1.txt，第一次使它显示在屏幕上，第二次它复制到另一文件file2.txt上。 #include stdio.h“ main( ) FILE *fp1,*fp2; fp1=fopen(file1.txt,r); fp2=fopen(file2.txt,w); while(!feof(fp1) putchar(fgetc(fp1);rewind(fp1); while(!feof(fp1)fputc(fgetc(fp1),fp2);fclo

17、se(fp1); fclose(fp2);,当第一次显示在屏幕上以后，文件file1.txt的位置指针已指到文件末尾，feof的值为非0(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)。,13.5.2 fseek函数,对于磁盘文件，一般是按照文件位置指针的自动下移来完成文件的顺序读写操作。 然而只要能够控制文件位置指针的移动，将文件位置指针移到需要读写的位置上，就可以实现文件随机读写操作。 C语言提供的fseek函数就是用来改变文件位置指针的。,fseek 函数的调用形式为： fseek(fp,offset,from);其中: fp为指向当前

18、文件的指针; 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，并要求offset为long型数据； from为起始位置，必须是0、1或2之一值，它们表示三个符号常数，在stdio.h中定义如下： 名字 数字 起始位置SEEK_SET 0 文件开头 SEEK_COR 1 文件当前指针位置 SEEK_END 2 文件末尾,fseek函数将文件指针fp移到由起始位置开始、位移量为offset的字节处。 fseek函数一般用于二进制文件。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,-10L,2)； /*将位置指针从文件末尾处 向后退10个字节*/,13.5.3 ftell函数,ftell函数的功能是获得当前文件指针的位置，用相对于文件开