c语言学习c语言课件第12章.ppt

1、第12章 文 件,本章学习目标 了解文件的概念。 熟练掌握文件类型指针的使用。 掌握文件的基本操作。,Return,在程序运行时，程序本身和数据一般都存放在内存中。当程序运行结束后，存放在内存中的数据被释放。 如果需要长期保存程序运行所需的原始数据，或程序运行产生的结果，就必须以文件形式存储到外部存储介质上。 12.1 语言文件概述 12.2 文件的打开与关闭 12.3 文件的读写 12.4 文件定位 12.5 文件的出错检测,12.1 语言文件概述,1文件与文件名 文件是指存放在外部存储介质上的数据集合。 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

2、则，遵循操作系统的约定。 2文件分类 可以从不同的角度对文件进行分类： （1）根据文件的内容，可分为程序文件和数据文件，程序文件又可分为源文件、目标文件和可执行文件。 （2）根据文件的组织形式，可分为顺序存取文件和随机存取文件。,12.1.1 文件的概念及分类,（3）根据文件的存储形式，可分为ASCII码文件和二进制文件。 ASCII码文件的每1个字节存储1个字符，因而便于对字符进行逐个处理。但一般占用存储空间较多，而且要花费转换时间（二进制与ASCII码之间的转换）。 二进制文件是把内存中的数据，原样输出到磁盘文件中。可以节省存储空间和转换时间，但1个字节并不对应1个字符，不能直接输出字符形

3、式。,12.1.2 文件的操作流程,通过程序对文件进行操作，达到从文件中读数据或向文件中写数据的目的，涉及到的操作有：建立文件、打开文件、从文件中读数或向文件中写数、关闭文件等。一般遵循的步骤为： （1）建立/打开文件 （2）从文件读取数据或向文件写数据。 （3）关闭文件,打开文件是进行文件读写操作之前的必要步骤。打开文件就是将指定的文件与程序联系起来，为下面进行的文件读写做好准备。当为进行写操作而打开一个文件时，如果这个文件不存在，则系统会建立这个文件，并打开它。当为进行读操作而打开一个文件时，文件应该是已经存在的，否则会出错。 所谓读文件是指，将磁盘文件中的数据传送到计算机内存的操作。 所

4、谓写文件是指，从计算机内存向磁盘文件中传送数据的操作。 关闭文件就是取消程序与指定的数据文件之间的联系，表示文件操作的结束。,所谓缓冲文件系统是指，系统自动地在内存区为每个正在使用的文件开辟一个缓冲区。 从内存向磁盘输出数据时，必须首先输出到缓冲区中。待缓冲区装满后，再一起输出到磁盘文件中。 从磁盘文件向内存读入数据时，则正好相反：首先将一批数据读入到缓冲区中，再从缓冲区中将数据逐个送到程序数据区。,12.1.3 缓冲文件系统与非缓冲文件系统,1. 缓冲文件系统,所谓“非缓冲文件系统”是指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。非缓冲文件系统依赖于操作系统，通过操作系统的

5、功能对文件进行读写，是系统级的输入输出，它不设文件结构体指针，只能读写二进制文件，但效率高、速度快。 在过去使用的C版本（如UNIX系统下使用的C）支持上述两种对文件处理的方法，但是 ANSI C 标准不再包括非缓冲文件系统，因此建议大家最好不要选择它。,2.非缓冲文件系统,12.1.4 文件指针,ANSI C为每个被使用的文件在内存开辟一块用于存放上述信息的小区，利用一个结构体类型的变量存放。该变量的结构体类型由系统取名为FILE，在头文件stdio.h中定义如下：,typedef struct short level; /*缓冲区“满”或“空”的程度*/ unsigned flages；

6、/*文件状态标志*/ char fd; /*文件描述符*/ unsigned char hold; /*如无缓冲区不读取字符*/ short bsize; /*缓冲区的大小*/ unsigned char *baffer; /*缓冲区的读写位置*/ unsigned char *curp; /*文件读写位置*/ unsigned istemp; /*临时文件，指示器*/ short token; /*用于有效性的检查*/ FILE；,在操作文件以前，应先定义文件类型的指针，定义的一般格式： FILE *指针变量标识符 例如： FILE *fp1,*fp2; 按照上面的定义，fp1和fp2均为指

7、向结构体类型的指针变量，分别指向一个可操作的文件，换句话说，一个文件有一个文件类型指针，今后对文件的访问，会转化为针对文件类型指针的操作。,12.2 文件的打开与关闭,12.2.1 文件的打开fopen()函数 1用法：FILE *fopen(“文件名”，“操作方式”); 2功能：返回一个指向指定文件的指针。 3函数原型：stdio.h 。 注：对文件操作的库函数，函数原型均在头文件stdio.h中。后续函数不再赘述。,对文件进行操作之前，必须先打开该文件；使用结束后，应立即关闭，以免数据丢失。 语言规定了标准输入输出函数库，用fopen()函数打开一个文件，用fclose()函数关闭一个文件

8、。,（1）“文件名”是指要打开（或创建）的文件名。如果使用字符数组（或字符指针），则不使用双引号。 （2）“操作方式”如表12-2所示。 例如，FILE *fp; fpfopen(data.99，r)； 3说明 （1）如果不能实现打开指定文件的操作，则fopen()函数返回一个空指针NULL （其值在头文件stdio.h中被定义为）。 为增强程序的可靠性，常用下面的方法打开一个文件： if(fp=fopen(文件名,操作方式)=NULL) printf(can not open this filen); exit(0); ,关于exit()函数 1）用法：void exit(程序状态值); 2

9、）功能：关闭已打开的所有文件，结束程序运行，返回操作系统，并将“程序状态值”返回给操作系统。当“程序状态值”为时，表示程序正常退出；非值时，表示程序出错退出。,（2）“r（b）+”与“a（b）+”的区别：使用前者打开文件时，读写位置指针指向文件头；使用后者时，读写指针指向文件尾。 （3）使用文本文件向计算机系统输入数据时，系统自动将回车换行符转换成一个换行符；在输出时，将换行符转换成回车和换行两个字符。,使用二进制文件时，内存中的数据形式与数据文件中的形式完全一样，就不再进行转换。 （4）有些编译系统，可能并不完全提供上述对文件的操作方式，或采用的表示符号不同，请注意所使用系统的规定。 （5）

10、在程序开始运行时，系统自动打开三个标准文件，并分别定义了文件指针： 1）标准输入文件stdin：指向终端输入（一般为键盘）。如果程序中指定要从stdin所指的文件输入数据，就是从终端键盘上输入数据。,2）标准输出文件stdout：指向终端输出（一般为显示器）。 3）标准错误文件stderr：指向终端标准错误输出（一般为显示器）。 12.2.2 文件的关闭fclose()函数 1用法： int fclose(FILE *文件指针); 2功能：关闭“文件指针”所指向的文件。如果正常关闭了文件，则函数返回值为；否则，返回值为非。 例如，fclose(fp)；/*关闭fp所指向的文件*/,12.3 文

11、件的读写,文件打开之后，就可以对它进行读与写的操作了。下面按文件的性质分类进行操作。针对文本文件和二进制文件的不同性质，对文本文件来说，可按字符读写或按字符串读写；对二进制文件来说，可进行成块的读写或格式化的读写。,12.3.1 读写一个字符,C提供fgetc和fputc函数对文本文件进行字符的读写。,读字符函数fgetc fgetc()函数的原型存于stdio.h头文件中，格式为： int fgetc(FILE *fp);,功能:从指定的文件中读一个字符，并将文件的位置指针移到下一个字符处，如果已到文件尾，函数返回EOF。,fgetc()函数调用形式为： 字符变量fgetc(文件指针)； 例

12、如： ch=fgetc(fp);/*从fp指向的文件中读取一个字符送入ch变量中*/,2. 写字符函数fputc,fputc()函数的原型为： int fputc(int ch,FILE *fp) 功能：将字符ch的值写入所指定文件的当前位置处，并将文件指针后移一位。fputc()函数的返回值是所写入字符的值，出错时返回EOF。,函数的调用形式： fputc(字符，文件指针)； 例如： fputc(a,fp);/*将字符常量a写入fp所指向的文件中*/,【例12-1】将存放于磁盘的指定文本文件按读写字符方式逐个地从文件读出，然后再将其显示到屏幕上。（采用带参数的main()，指定的磁盘文件名由

13、命令行方式通过键盘给定。）,/*exam12_1*/ #include stdio.h #include stdlib.h int main(int argc, char *argv) char ch; FILE *fp; int i; （续）,if(argc=1) printf(“too few parameters.”);exit(0); /*若忘记输入文件名则提示*/ if(fp=fopen(argv1,r)=NULL) /*打开一个由argv1所指的文件*/ printf(not open); exit(0); while (ch=fgetc(fp)!=EOF) /* 从文件读一字符，

14、显示到屏幕*/ putchar(ch); fclose(fp); return 0; ,演示,注意：在编译连接后在DOS命令方式下执行程序，并要在可执行文件名后输入目标文本文件的完整路径。,【例12-2】从键盘输入字符，存到磁盘文件test.txt中。,/*exam12_2*/ #include stdio.h #include stdlib.h int main(void) FILE *fp; /*定义文件指针*/ char ch; if(fp=fopen(test.txt,w)=NULL) /*以只写方式打开文件*/ printf(cannot open file!n); exit(0)

15、; while (ch=fgetchar()!=n)/*只要输入字符非回车符* / fputc(ch,fp); /*写入文件一个字符* / fclose(fp); return 0; ,演示,程序运行结果： I love china! (运行后从键盘输入） 为了验证从键盘输入的字符是否写入了文件，我们可以在DOS操作系统环境下，利用type命令显示test.txt文件的内容。假设当前路径是c:tc,则输入以下命令： c:tctype test.txt I love china! （显示内容） 说明从键盘写入的字符已存入文件test.txt中。,注意：应转入当前路径后使用type命令，这里假设当

16、前路径是c:tc。,可以执行“file”菜单的“OS Shell”菜单项暂时转入DOS命令行方式。,2.3.2 读写一个字符串,C语言提供fgets()和fputs()函数来实现对文件以字符为单位进行读写，由于这两个函数在使用中往往是一次读写一行，所以也称行读写函数。,1. 读字符串函数fgets,C提供读字符串的函数原型在stdio.h头文件中，其函数形式为： char *fgets(char *str,int num,FILE *fp) fgets() 函数的调用形式为： fgets(字符数组名,n,文件指针); 功能: 从文件指针所指向的文件中读取至多n-1个字符，在读入的最后一个字符后

17、加上串结束标志0，并把它们放入字符数组中。读取过程中如果遇到了换行符或EOF（文件结束符），则读取结束。,【例12-3】从test.txt文件中读入一个含10个字符的字符串。,/*exam12_3*/ #include stdio.h #include stdlib.h int main(void) FILE *fp; /*定义文件指针*/ char str11; if(fp=fopen(test.txt,r)=NULL)/*以只读方式打开文件*/ printf(cannot open file!n); exit(0) ; fgets(str,11,fp); printf(“n%sn”,str

18、); /*将字符串输出到屏幕*/ fclose(fp); return 0; ,演示,注意：编译时使用“change dir”命令修改工作目录为test.txt所在目录。,2. 写字符串函数fputs,C提供写字符串的函数原型在stdio.h头文件中，其函数形式为： int fputs(char *str,FILE *fp) 其调用的一般形式为： fputs(字符串，文件指针)； 功能：将字符串写入文件指针所指向的文件。操作成功时，函数返回0值，失败返回非零值。,【例12-4】写入多个字符串到磁盘文本文件test.txt。,/*exam12_4*/ #include stdio.h #incl

19、ude stdlib.h #include string.h int main(void) FILE *fp; char str128; if(fp=fopen(test.txt,w)=NULL) /*打开只写的文本文件*/ printf(cannot open file!); exit(0); （续）,可以写出test.txt的绝对路径，如：c:examplestest.txt。,while(strlen(gets(str)!=0) /*若串长度为零，则结束*/ fputs(str,fp); /*写入串*/ fputs(n,fp); /*写入回车符* / fclose(fp); /*关文件*

20、 / return 0; ,Hello! How do you do Good-bye! ,c:tctype test.txt Hello! How do you do Good-bye!,运行后输入,用type命令验证结果,注意：应转入当前路径后使用type命令。,演示,12.3.3 读写一个数据块fread()和fwrite(),实际应用中，常常要求1次读写1个数据块。为此，ANSI C 标准设置了 fread( ) 和fwrite()函数。 1用法： int fread(void *buffer，int size，int count，FILE *fp)； int fwrite(void

21、*buffer，int size，int count，FILE *fp)； 2功能： fread()从fp所指向文件的当前位置开始，一次读入size个字节，重复count次，并将读入的数据存放到从buffer开始的内存中；同时，将读写位置指针向前移动size*count个字节。 其中，buffer是存放读入数据的起始地址（即存放何处）。,fwrite()从buffer开始，一次输出size个字节，重复count次， 并将输出的数据存放到fp所指向的文件中；同时，将读写位置指针向前移动size* count个字节。 其中，buffer是要输出数据在内存中的起始地址（即从何处开始输出）。 如果调用

22、fread()或fwrite()成功，则函数返回值等于count。 fread()和fwrite()函数，一般用于二进制文件的处理。,【例12-5】向磁盘写入格式化数据，再从该文件读出显示到屏幕。,/*exam12_5*/ #include stdio.h #include stdlib.h int main(void) FILE *fp1; int i; struct stu /*定义结构体*/ char name15; char num6; float score2; student; if (fp1=fopen(test.txt,wb)=NULL) /*以二进制只写方式打开文件*/ pr

23、intf(cannot open file); exit(0); （续）,printf(input data:n); for( i=0;i2;i+) scanf(%s %s %f %f,,student.num, （续）,printf(output from file:n); for (i=0;i2;i+) fread( ,input data: xiaowan j001 87.5 98.4 xiaoli j002 99.5 89.6 ,output from file: xiaowan j001 87.50 98.40 xiaoli j002 99.50 89.60,

24、运行情况：,演示,12.3.4 对文件进行格式化读写,前面的程序设计中，我们介绍过利用scanf()和printf()函数从键盘格式化输入及在显示器上进行格式化输出。对文件的格式化读写就是在上述函数的前面加一个字母f成为fscanf()和fprintf()。其函数原型为： int fscanf(FILE *stream,char *format,arg_list) int fprintf(FILE *stream,char *format,arg_list) 这两个函数的一般调用形式为： fscanf( 文件指针，格式控制串，输入地址表列)； fprintf(文件指针，格式控制串，输出表列)；

25、 在使用上与标准的输入输出函数相同，只是fscanf()和fprintf()的输入输出是对文件进行。其实scanf()和printf()从广义上讲也是对文件进行，操作对象是对标准输入（stdin）输出（stdout）文件。,【例12-6】将一些格式化的数据写入文本文件，再从该文件中以格式化方法读出显示到屏幕上，其格式化数据是两个学生记录，包括姓名、学号、两科成绩。,/*exam12_6*/ #include stdio.h #include stdlib.h int main(void) FILE *fp; int i; struct stu /*定义结构体类型*/ char name15;

26、char num6; float score2; student; /*说明结构体变量*/ （续）,if (fp=fopen(test.txt,w)=NULL) /*以文本只写方式打开文件*/ printf(cannot open file); exit(0); printf(input data:n); for( i=0;i2;i+) scanf(%s %s %f %f,,student.num, /* 写入文件*/ （续）,fclose(fp); /*关闭文件*/ if (fp=fopen(test.txt,r)=NULL) /*以文本只读方式重新打开文件*/ pr

27、intf(cannot open file); exit(0); printf(output from file:n); while(fscanf(fp,%s %s %f %fn,, student.num, ,演示,12.3.5 读写函数的选用原则,从功能角度来说，fread()和fwrite()函数可以完成文件的任何数据读写操作。 但为方便起见，依下列原则选用： 1读/写1个字符（或字节）数据时：选用fgetc()和fputc()函数。 2读/写1个字符串时：选用fgets()和fputs()函数。 3读/写1个（或多个）不含格式的数据时：选用fread()和fwr

28、ite()函数。 4读/写1个（或多个）含格式的数据时：选用fscanf()和fprintf()函数。,12.4 文件定位,文件中有一个读写位置指针，指向当前的读写位置。每次读写1个（或1组）数据后，系统自动将位置指针移动到下一个读写位置上。 如果想改变系统这种读写规律，可使用有关文件定位的函数。 12.4.1 位置指针复位函数rewind() 1用法：int rewind(文件指针); 2功能：使文件的位置指针返回到文件头。 12.4.2 随机读写与fseek()函数 对于流式文件，既可以顺序读写，也可随机读写，关键在于控制文件的位置指针。 所谓顺序读写是指，读写完当前数据后，系统自动将文件的位置指针移动到下一个读写位置上。,所谓随机读写