电脑编程培训教材 文件

1、第12章：文 件,学习的意义,C语言执行程序,输入数据,存在问题：运行完毕， 结果消失！,运行结果能否长期保存呢？,使用文件！,文件无处不在，切不可视而不见，时而不理！,如：C语言源程序文件（.c或.cpp）、执行文件（.exe）、图片文件（.jpg）,学习目标,学习内容,文件的基本概念 文件的类别 文件操作概述 文件指针 文件的打开、读写和关闭 文件的打开与关闭 文件的读写 文件读写函数选用原则 文件的定位读写 文件应用综合举例 本章小结,理解文件的概念 正确把握文本文件与二进制文件的区别； 掌握文件的打开、读写、定位以及关闭的方法； 掌握文件系统中有关文件操作的系统函数使用方法； 能设计对

2、文件进行简单处理的实用程序；,12.1 文件的基本概念,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。,使用数据文件的目的: 数据文件的改动不引起程序的改动程序与数据分离 不同程序可以访问同一数据文件中的数据数据共享 能长期保存程序运行的中间数据或结果数据,文件命名规则： 为标识一个文件，每个文件都必须有一个文件名，其一般结构为：主文件名.扩展名 文件命名规则，遵循操作系统的约定。例如，一个C语言源程序名为：prg.c,12.2 文件的类别,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：

3、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） 按文件的内容 程序文件。程序文件又可分为源文件、目标文件和可执行文件。 数据文件。如各种图像文件、声音文件等。 根据文件的组织形式 顺序存取文件； 随机存取文件。 按数据的组织形式： 文本文件： ASCII文件，每个字节存放一个字符的ASCII码 二进制文件：数据按其在内存中的存储形式原样存放,short int 数据32767,32767的各字符的ASCII码存放形式,内存存放形式,文本文件特点: 存储量大、速度慢、便于对字符操作,二进制文件特点: 存储量小、速度快、便于存放中间结果,12.3 文件操作概述,读文件

4、与写文件,读文件：将磁盘文件中的数据传送到计算机内存的操作。 写文件：从计算机内存向磁盘文件中传送数据的操作。,构成文件的基本单元与流式文件,语言将文件看作是由一个一个的字符（ASCII码文件）或字节（二进制文件）组成的。文件中不存在其它更复杂的数据类型和结构，对文件数据的解释完全看程序本身。我们把按这种方式处理的文件称为流式文件。而在其它高级语言中，组成文件的基本单位是记录，对文件操作的基本单位也是记录。C语言程序也可以按照操作系统的方式操作文件，本章只介绍流式文件的操作方法。 C语言本身没提供输入输出的功能，必须调用标准库函数进行文件读写。,文件处理方法 缓冲文件系统：高级文件系统，系统自

5、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,12.4 文件指针,文件结构体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（Borland C+ 3.1）,typedef struct int level; /* fill/empty level of buffer */ unsigned flags; /* File status flags */ char fd; /* File descriptor */ unsigned char hold;

6、 /* Ungetc char if no buffer */ int bsize; /* Buffer size */ unsigned char _FAR *buffer; /* Data transfer buffer */ unsigned char _FAR *curp; /* Current active pointer */ unsigned istemp; /* Temporary file indicator */ short token; /* Used for validity checking */ FILE; /* This is the FILE object */

7、,文件类型指针 指针变量说明： FILE *fp; 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,12.5 文件的打开、读写和关闭,1、文件的打开与关闭,打开文件fopen,FILE *fopen (char *filename, char *mode);,C文件操作用库函数实现,包含在stdio.h 文件使用方式:打开文件-文件读/写-关闭文件 系统自动打开和关闭三个标准文件：,标准输入-键盘 stdin 标准输出-显示器 stdout 标准出错输出-显示器 stderr,函数原形：,要打开的文件

8、名,打开文件方式,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,打开文件方式mode由两类字符构成： 一类字符表示打开文件的类型 t-表示文本文件（text，默认方式）， b-表示二进制文件（binary）， 另一类字符是操作类型 r-表示从文件中读取数据（read）, w-表示向文件写入数据（write）， a-表示在文件尾追加数据（append）， +-表示文件可读可写。,注意： 打开文件方式字符串mode其字符先后次序是：操作类型符在前，打开文件类型符在后。如，rb、wt，不可写成br、tw。而对于+来说，可以放在操作类型符的右边，也可放在字符串

9、的最后，但不可放在操作类型符的左边。如，w+b或wb+都是正确的，而+wb则是错误的。,例： FILE *fp; fp = fopen (wang.txt, r); if (fp = = NULL) printf (the file ：wang.txt not found! ); exit (-1); ,打开文件fopen,int *fclose (FILE *filepointer);,函数原形：,文件打开时返回的文件类型指针,功能：关闭filepointer指向的文件 返值：正常关闭为0;出错时,非0 作用: 使文件指针变量与文件“脱钩”，释放文件结构体和文件指针,不关闭文件可能会丢失数据

10、,FILE *fp; fp = fopen (wang.txt, r+); if (fp = = NULL) printf (the file ：wang.txt not found! ); exit (-1); /读取和加工数据 fclose (fp); /关闭该文件,2、文件的读写,在语言中提供了多种文件读写的函数，这些函数主要包括： 字符读写函数： fgetc 和 fputc 字符串读写函数：fgets 和 fputs 数据块读写函数：fread 和 fwrite 格式化读写函数：fscanf 和 fprinf,(1) 字符读写函数：fgetc 和 fputc,fgetc,函数原形：,i

11、nt fgetc (FILE *filepointer);,功能：从filepointer指向的文件中，读入一个字节（字符），同时将读写位置指针向前移动1个字节（即指向下一个字符） 返值：正常，返回读到的代码值;读到文件尾或出错，为EOF,fputc,函数原形：,int fputc (int c, FILE *filepointer);,功能：将字符数据c输出到filepointer所指向的文件中去，同时将读写位置指针向前移动1个字节（即指向下一个写入位置）。 返值：正常，返回c;出错，为EOF,【例1】 将键盘上输入的一个字符串（以作为结束字符），以ASCII码形式存储到一个磁盘文件中，然后

12、从该磁盘文件中读出其字符串并显示出来。,#include #include void main (int argc, char *argv ) FILE *fp1,*fp2; char ch; if (argc != 2) /参数个数不对 printf (the number of arguments not correctnn); printf (Usage: 可执行文件名 filename n); exit (0); if (fp1 = fopen(argv1,wt) = NULL) /打开文件失败 printf (can not open this filen); exit (0); ,

13、/输入字符，并存储到指定文件中 for ( ; (ch = getchar( ) != ; ) fputc (ch, fp1); /输入字符并存储到文件中 fclose (fp1); /关闭文件 /顺序输出文件的内容 fp2 = fopen (argv1, rt); for (; (ch = fgetc(fp2) != EOF; ) putchar (ch); /顺序读入并显示 fclose (fp2); /关闭打开的文件 ,运行结果（假设在DOS下输入的命令行如下）： example1 wang.txt How are you? How are you?,【例2】利用字符读写函数实现文件拷贝

14、。,#include #include void main (int argc, char *argv ) /input：源文件指针, output：目标文件指针 FILE *input, *output; if (argc != 3) /参数个数不对 printf (the number of arguments not correctn); printf (n Usage: 可执行文件名 source-file dest-file); exit (0); /打开源文件失败 if (input = fopen(argv1, r) = NULL) printf (can not open so

15、urce filen); exit (0); ,/创建目标文件失败 if (output = fopen(argv2,w) = NULL) printf (can not create destination filen); exit (0); /复制源文件到目标文件中 for ( ; ( !feof(input) ) ; ) fputc (fgetc(input), output); fclose (input); /关闭源文件 fclose (output); /关闭目标文件 ,文件读写位置指针:,在文件内部有一个位置指针。用来指向文件的当前读写字节。在文件打开时，该指针总是指向文件的第一

16、个字节。使用fgetc函数后，该位置指针将向后移动一个字节。因此可连续多次使用fgetc函数，读取多个字符。,文件读写位置指针与文件指针的区别：,文件指针是指向整个文件的，须在程序中定义说明，只要不重新赋值，文件指针的值是不变的。 文件内部的位置指针用以指示文件内部的当前读写位置，每读写一次，该指针均向后移动，它不需在程序中定义说明，而是由系统自动设置的。, ,(2) 字符串读写函数：fgets 和 fputs,fgets,函数原形：,char *fgets (char *s, int n, FILE *filepointer);,功能：从filepointer所指向的文件读取一字节串 返值：

17、正常，返回读取的字符串的指针；出错或文件尾，则返回NULL。,从filepointer所指文件读n-1个字符送入s指向的内存区, 并在最后加一个0 (若读入n-1个字符前遇换行符或文件尾（EOF）即结束),fputs,函数原形：,int fputs (char *s, FILE *filepointer);,功能：将存放在s中的字符串写到文件指针filepointer所指向的文件中去，同时将读写位置指针向前移动字符串长度个字节。 返值：正常时返回写入的最后一个字符；出错为EOF。,不会将字符串结尾符0写入文件，也不会自动向文件写入换行符，如果需要写入一行文本，s字符串中必须包含n。,#incl

18、ude #include void main ( ) FILE *fp1, *fp2; char str = 123456789; /创建文本文件wang.txt fp1 = fopen (wang.txt, w); if (fp1 = = NULL) /创建文件失败 printf (can not open file: wang.txtn); exit (0); /将字符串“12345678”写入文件 fputs (str, fp1); /写入第一行文本的换行符和下一行文本 fputs (nabcd, fp1); fclose (fp1); /关闭文件,【例3】向文件wang.txt中写入两

19、行文本，然后分三次读出其内容。,31 32 33 34 35 36 37 38 39,0D 0A 61 62 63 64,fp2 = fopen (wang.txt, rt); /以只读方式打开wang.txt文件 fgets (str, 8, fp2); /读取字符串，最大长度是7，将是1234567 printf (%sn, str); fgets (str, 8, fp2); /读取字符串，最大长度是7，实际上将是89n printf (%sn, str); fgets (str, 8, fp2); /读取字符串，最大长度是7，实际上将是abcd printf (%sn, str); f

20、close (fp2); /关闭打开的文件 ,运行结果： 1234567,89,abcd,#include #include void main (int argc, char *argv ) /input：源文件指针, output：目标文件指针 FILE *input, *output; char string81; if (argc != 3) /参数个数不对 printf (the number of arguments not correctn); printf (n Usage: 可执行文件名 source-file dest-file); exit (0); /打开源文件失败 i

21、f (input = fopen(argv1,r) = NULL) printf (can not open source filen); exit (0); ,【例4】利用字符串读写函数实现文件拷贝。,/创建目标文件失败 if (output = fopen(argv2,w) = NULL) printf (can not create destination filen); exit (0); /复制源文件到目标文件中 while (fgets(string, 81, input) != NULL) fputs (string, output); fclose (input); /关闭源文

22、件 fclose (output); /关闭目标文件 ,(3) 数据块读写函数：fread 和 fwrite,fread,函数原形：,unsigned fread (void *ptr, unsigned size, unsigned n, FILE *filepointer);,功能：从filepointer所指向的文件中读取n个数据项，每个数据项的大小是size个字节，这些数据将被存放到ptr所指向的内存中。同时，将读写位置指针向前移动n*size个字节。 返值：如果操作成功，则函数返回值就是读取的数据项的个数（不是字节的个数）；如果操作出错或遇到文件尾，则返回0。,(3) 数据块读写函数

23、：fread 和 fwrite,fwrite,函数原形：,unsigned fwrite (void *ptr, unsigned size, unsigned n, FILE *filepointer);,功能：将ptr所指向的内存中存放的n个大小为size个字节的数据项写入到filepointer所指向的文件中，实际要写入数据的字节数是n*size。同时，将读写位置指针向前移动n*size个字节。 返值：如果操作成功，则函数返回值就是实际写入的数据项的个数（不是字节的个数）；如果操作出错，则返回0。,注意：fread和fwrite一般用于二进制文件的输入和输出,#include #incl

24、ude #include void main ( ) FILE *fp; short i, a10 = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9; /创建二进制文件wang.dat fp = fopen (wang.dat, wb); if (fp = = NULL) /创建失败 printf (can not create file: wang.txtn); exit (0); /将数组a的10个整型数写入到文件中 fwrite (a, sizeof(short), 10, fp); fclose (fp); /关闭文件,/以读的打开二进制文件wang.dat fp = fo

25、pen (wang.dat, rb); if (fp = = NULL) /打开失败 printf (can not open file: wang.datn); exit (0); /将数组a的10个元素清0 memset (a, 0, 10*sizeof(short); /从文件中读取10个整型数据到数组a fread (a, sizeof(short), 10, fp); fclose (fp); /关闭文件 for (i = 0; i 10; i+) /显示数组a的元素 printf (%d , ai); ,运行结果： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9,【例5】将一个整型数组存放

26、到文件中，然后从文件中读取数据到数组中并显示。,#include #include #include struct student_info char no9; char name10; char sex; int age; char address20; ; typedef struct student_info STUINFO; void WriteToFile (STUINFO *pstu, int num); void ReadFromFile (STUINFO *pstu, int num);,【例6】将多个学生的基本信息存放到student.dat文件中，然后从文件中读出并显示。,

27、void main ( ) int i, num; STUINFO *pstu; /输入学生人数 printf (input the number of students: ); scanf (%d, ,【例6】将多个学生的基本信息存放到student.dat文件中，然后从文件中读出并显示。,for (i = 0; i num; i+) /输入学生信息 printf (the %dth student: no = , i+1); gets (pstui.no); fflush (stdin); printf (the %dth student: name = , i+1); gets (pst

28、); fflush (stdin); printf (the %dth student: sex = , i+1); scanf (%c, ,/将pstu所指向的学生信息写入文件中 WriteToFile (pstu, num); /将pstu所指向的内存块清0 memset (pstu, 0, num * sizeof(STUINFO); /从文件中读取学生信息到pstu所指向的内存块中 ReadFromFile (pstu, num); /显示学生信息 printf (%10s%12s%6s%5s%20sn,no,name, sex,age,address); for (i

29、= 0; i num; i+) printf (%10s%12s%6c%5d%20sn, pstui.no, , pstui.sex, pstui.age, pstui.address); free (pstu); /释放动态分配的内存 ,【例6】将多个学生的基本信息存放到student.dat文件中，然后从文件中读出并显示。,/将pstu所指向的学生信息写入文件student.dat中 void WriteToFile (STUINFO *pstu, int num) FILE *fp; fp = fopen (student.dat, wb); if (fp = = N

30、ULL) printf (cant create student.datn); free (pstu); exit (0); fwrite (pstu, sizeof(STUINFO), num, fp); fclose (fp); ,/从文件student.dat中读取学生信息 到pstu所指向的内存块中 void ReadFromFile (STUINFO *pstu, int num) FILE *fp; fp = fopen (student.dat, rb); if (fp = = NULL) printf (cant open student.datn); free (pstu);

31、 exit (0); fread (pstu, sizeof(STUINFO), num, fp); fclose (fp); ,(4) 格式化读写函数：fscanf 和 fprinf,fscanf,函数原形：,int fscanf ( FILE *filepointer, const char *format,address,);,功能：从filepointer所指向的文件中读取数据。 返值：如果操作成功，则函数返回值就是读取的数据项的个数；如果操作出错或遇到文件尾，则返回EOF。,fprintf,函数原形：,int fprintf ( FILE *filepointer, const ch

32、ar *format,address,);,功能：将表达式输出到filepointer所指向的文件中。 返值：如果操作成功，则函数返回值就是写入到文件中数据的字节个数；如果操作出错，则返回EOF。,例如： fprintf (fp, %d,%6.2f, i, t); /将i和t按%d, %6.2f格式输出到fp文件 fscanf (fp, %d,%f, /若文件中有3, 4.5，则将3送入i，4.5送入t,#include #include void main ( ) int i = 3; float f = (float)9.8; FILE *fp; /创建文本文件wang.txt fp =

33、fopen (wang.txt, w); if (fp = = NULL) /创建失败 printf (cant create file: wang.datn); exit (0); /将变量i和f的值格式化输出到文件中 fprintf (fp, %2d,%6.2f, i, f); fclose (fp); /关闭文件,【例7】将变量的值格式化写入文件中，然后从文件中格式化读出并显示。,20 33 2C 20 20 39 2E 38 30,/以读的方式打开文件wang.txt fp = fopen (wang.txt, r); if (fp = = NULL) /打开失败 printf (ca

34、nt open file: wang.datn); exit (0); i = 0; /i清0 f = 0; /f清0 /从文件中读取数值到变量i和f fscanf (fp, %d,%f, ,运行结果： i = 3, f = 9.80,注意：文件格式化输出函数fprintf总是以字符串的形式将数据信息存放到文件中，而不是以数值的形式存放到文件中，不管打开的是文本文件还是二进制文件。,3、文件读写函数选用原则,读/写1个字符（或字节）数据时：选用fgetc( )和fputc( )函数。 读/写1个字符串时：选用fgets( )和fputs( )函数。 读/写1个（或多个）不含格式的数据时：选用f

35、read( )和fwrite( )函数。 读/写1个（或多个）含格式的数据时：选用fscanf( )和fprintf( )函数。,对使用文件类型的要求： fgetc( )和fputc( )函数主要对文本文件进行读写，但也可对二进制文件进行读写； fgets( )和fputs( )函数主要对文本文件进行读写，对二进制文件操作无意义； fread( )和fwrite( )函数主要对二进制文件进行读写，但也可对文本文件进行读写； fscanf( )和fprintf( )函数主要对文本文件进行读写，对二进制文件操作无意义。,12.6 文件的定位读写,几个概念,文件位置指针-指向当前读写位置的指针 读写

36、方式,顺序读写：位置指针按字节位置顺序移动，叫 随机读写：位置指针按需要移动到任意位置，叫,rewind,函数原形：,void rewind (FILE *filepointer);,功能：将filepointer所指向的文件的位置指针重新置回到文件的开头。 返值：无,fseek,函数原形：,int fseek(FILE *filepointer, long offset, int whence),功能：改变文件位置指针的位置 返值：成功，返回0；失败，返回非0值,文件指针,位移量（以起始点为基点,移动的字节数) 0 向后移动 0 向前移动,起始点 文件开始 SEEK_SET 0 文件当前位置

37、 SEEK_CUR 1 文件末尾 SEEK_END 2,ftell,函数原形：,long ftell (FILE *filepointer),功能：返回位置指针当前位置(用相对文件开头的位移量表示) 返值：成功，返回当前位置指针位置；失败，返回-1L,【例8】磁盘文件上有3个学生数据，要求读入第1，3学生数据并显示。,#include #include #include struct student_info char no9; char name10; char sex; int age; char depart15; stu3 = 0001, WangFei, M, 18, Compute

38、r, 0002, ZhangMin, M, 19, Math, 0003, LiYan, F, 19, English ;,void main ( ) int i; FILE *fp; /以读写方式打开二进制文件 fp = fopen (student.dat, wb+); if (fp = = NULL) /打开失败 printf (cant create file: student.datn); exit (0); /将学生信息写入到文件中 fwrite (stu, sizeof(struct student_info), 3, fp);,rewind (fp); /将文件位置指针置回到文

39、件头 memset (stu, 0, 3*sizeof(struct student_info); /清除学生信息 /读第1和第3个学生的信息到结构数组stu中 for (i = 0; i 3; i += 2) /文件位置指针定位 fseek (fp, i*sizeof(struct student_info), SEEK_SET); /读取一个学生的信息 fread ( /关闭文件 ,运行结果： 0001 WangFei M 18 Computer 0003 LiYan F 19 English,【例9】求文件的长度。,#include #include void main (int argc, char *argv ) FILE *fp; long length; if (argc != 2) /命令行参数有误 printf (Useage: 执行文件名 filenamen); exit (0); ,fp = fope