Ch9-文件操作.ppt

1、Ch9 文件操作,C语言快速培训教案,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,2,I/O设备,输入设备 键盘、鼠标 软盘、硬盘、光驱（以文件的形式） 串行口、并行口、USB接口、网络端口 扫描仪、视频采集卡、电视卡、游戏杆、话筒 输出设备 显示器、打印机 软盘、硬盘、CD-R/DVD-R（以文件的形式） 串行口、并行口、USB接口、网络端口 音箱 单纯的输入设备或者单纯的输出设备越来越少,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,3,标准输入输出,字符界面的操作系统一般都提供标准输入与输出设备 DOS、Linux、Unix 一般情况，标准输入就是键盘，标准输出就是终端显示

2、器 操作系统有能力重定向标准输入与输出，比如让文件作为标准输入，打印机作为标准输出 这种重定向程序本身是感觉不到的,自来水厂,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,4,DOS下的标准输入输出重定向,程序prog如下 main() char c; while (c=getchar() != n) putchar(+c); 输入重定向 prog outfile,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,5,流（Stream）,水流 “子在川上曰：逝者如斯夫” 计算机中的流的概念 一般称为数据流，也有叫做字节流、比特流的，还有很具体的文件流、视频流、音频流等 时光不能倒流，但

3、计算机中的很多流都是会倒流的 如果你想重新读已经读过的数据，或者要修改已经写入的数据，可以发出流控（Flow Control）命令 不会倒流的数据流也很多，例如网络上的数据流。网络和数据线等介质只有很小的数据缓冲区，没有大量存储的能力,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,6,文件（File）的概念,计算机的内存容易健忘，所以数据必须保存在硬盘、软盘、光盘和磁带等“不健忘”的外存上 这些能大量、永久保存信息的媒介，一般都以文件的形式给用户及应用程序使用 文件 一般指存储在外部介质上具有名字（文件名）的一组相关数据的集合 用文件可长期保存数据，并实现数据共享 程序中的文件 在程序运

4、行时由程序在磁盘上建立一个文件，并通过写操作将数据存入该文件；或由程序打开磁盘上的某个已有文件，并通过读操作将文件中的数据读入内存供程序使用,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,7,文件与流,在C语言中，文件可以是磁盘文件、终端显示器或打印机等等。 程序通过打开操作把流与设备联系起来，文件打开后，可以在程序和文件之间交换数据。 程序通过关闭操作断开流与文件的联系。 所有流的性质都一样。因为流与设备无关，所以能写入磁盘文件的同一函数也能写入另一设备，如控制台终端等。 但文件的能力则可能不同。例如，磁盘文件可以支持随机存取，而键盘则不行。,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组

5、专用教案,8,文件的存放,可以建立若干目录（文件夹），在目录里保存文件，同一级目录里保存的文件不能同名。 对使用者而言，只要知道文件的路径（全目录）和文件名，就能使用该文件 C:homeSunnermain.c 这都是托OS的福,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,9,文件的格式,二进制文件 是一种字节序列，没有字符变换 按照数据在内存中的存储形式存储到文件 如整数127，在内存占2个字节，为0000000001111111，则文件中也存储为0000000001111111，占2个字节 文本文件/ASCII码文件 是一种字符序列 文件中存储每个字符的ASCII码 如整数127在

6、文件中占3个字节，分别存放这3个字符的ASCII码，即49，50，55,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,10,文件的格式,数据必须按照存入的类型读出，才能恢复其本来面貌 公开的标准格式 如bmp、tif、gif、jpg和mp3等类型的文件 ，有大量软件能生成和使用这些类型的文件 也有不公开、甚至加密的文件格式 如Microsoft Word的doc格式就不公开，所以至今还没有Word以外的其它软件能完美地读出doc文件,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,11,文件访问,文件访问的基本模式 open：打开文件，获得对此文件的指针、引用和句柄等，以证明可以使用

7、此文件 read：读文件。参数一般指明要读多少字节，读到哪块内存。每次调用此功能，都是接着上次调用的结束位置读。（所以是个输入流） write：写文件。参数一般指明把哪块内存的内容写入文件，要写多少字节。每次调用此功能，都是接着上次调用的结束位置写。 （所以是个输出流） close：关闭文件，表明操作结束，不再使用此文件。文件使用完毕必须关闭，否则影响系统性能 seek：随机控制流的当前位置，文件定位,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,12,C语言中的文件访问,下面介绍的函数均定义在和中 int open(const char *pathname, int access);

8、int fd = open(C:CONFIG.SYS, O_RDWR | O_CREAT); pathname是文件名，包含路径。如果不含路径，表示打开当前目录下的文件 access是打开方式，常用为O_RDONLY、O_WRONLY、O_RDWR与O_CREAT、O_TRUNC、O_APPEND的或运算 返回值为文件句柄（File Handle） ，留待以后使用。如果打开失败，返回值为-1,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,13,C语言中的文件访问,int read(int handle, void *buf, unsigned len); int n_read = rea

9、d(fd, buf, BUFSIZ); handle是open获得的文件句柄 buf是保存读入内容的内存指针 len是最大可以读入的字节数 返回值为实际读入的字节数，可能大于len。返回0表示读到了末尾，返回-1表示出错,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,14,C语言中的文件访问,int write(int handle, const void *buf, unsigned len); int n_write = write(fd, buf, BUFSIZ); handle是open获得的文件句柄 buf是要写入内容的内存指针 len是写入多少字节 返回值为实际写入的字节数，

10、可能小于len。返回-1表示出错,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,15,C语言中的文件访问,int close(int handle); int ret = close(fd); handle是open获得的文件句柄 关闭成功返回0，否则返回-1,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,16,C语言中的文件访问,long lseek(int handle long offset int fromwhere); int pos = lseek(fd, 100L, SEEK_CUR); handle是open获得的文件句柄 offset是相对fromwhere的位置

11、偏移多少，可以为负数 fromwhere可以是SEEK_SET、SEEK_CUR或SEEK_END中的一个，分别表示文件头、当前位置和文件结尾 成功返回移位后的当前位置，从文件头算起；否则返回-1L 几个巧妙运用 curPos = lseek(fh, 0L, SEEK_CUR); fileLength = lseek(fh, 0L, SEEK_END); 得到文件长度,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,17,C语言独特的文件访问,下面介绍的函数均定义在中 FILE *fopen(const char *filename, const char *mode); FILE *fp

12、 = fopen(C:CONFIG.SYS, rw); filename是文件名，包含路径。如果不含路径，表示打开当前目录下的文件 mode是打开方式，常用为r、w、rw和a，分别表示只读、只写、读写和添加 返回值为指向此文件的指针，留待以后使用。如果打开失败，返回值为NULL,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,18,mode：,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,19,文件指针,FILE *fp ; 是FILE型指针变量 标识一个特定的磁盘文件 与文件相关联的每个流都有一个FILE类型的控制结构，定义有关文件操作的信息，用户绝对不应修改,2020/9/24,

13、NEUQ计算机兴趣小组专用教案,20,文件指针（File Pointer）,typedef struct short level; /*缓冲区满或空的程度*/ unsigned flags; /*文件状态标志*/ char fd; /*文件描述符*/ unsigned char hold; /*如无缓冲区不读字符*/ short bsize; /*缓冲区的大小*/ unsigned char *buffer;/*数据缓冲区的位置*/ unsigned char *curp; /*指针当前的指向*/ unsigned istemp; /*临时文件指示器*/ short token; /*用于有效

14、性检查*/ FILE; 在stdio.h文件中定义,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,21,C语言独特的文件访问,int fgetc(FILE *fp); int fputc(int c, FILE *fp); char *fgets(char *s, int n, FILE *fp); int fputs(const char *s, FILE *fp); int fscanf(FILE *fp, const char *format, .); int fprintf(FILE *fp, const char *format, .);,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣

15、小组专用教案,22,C语言独特的文件访问,size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t n, FILE *fp); size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t n, FILE *fp); int feof(FILE *fp); int fseek(FILE *fp, long offset, int whence); int fclose(FILE *fp);,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,23,错误处理,错误处理 文件错误一般都是外界造成的，出错率很高 被删除、修改、磁盘

16、空间满、被其他文件打开 通过判断返回值发现错误 所有文件操作出错时都返回-1 出错处理 打印错误信息给用户，等待用户的处理 void perror(const char *s); 向标准错误输出字符串s，随后附上错误的文字说明,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,24,错误处理例10.1,#include #include #include #include main() /* c:abc.abc文件并不存在 */ int fh = open(c:abc.abc, O_RDONLY | O_BINARY); if (fh = -1)/* fh必然为-1 */ perror(Ca

17、nt open c:abc.abc. Error); ,Cant open c:abc.abc. Error: No such file or directory,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,25,两种方式的区别,open族的功能一般由OS直接提供，其使用方式也比较具有通用性，在各种语言里基本一样 fopen族的函数系包装了open族的函数，提供更强大的功能，但是效率略逊 open族通常情况能直接反映文件的真实情况，因为它的操作都不假定文件的任何结构 fopen族比较适合处理文本文件，或者结构单一的文件。会为了处理的方便而改变一些内容,2020/9/24,NEUQ计算机

18、兴趣小组专用教案,26,从文件说开去,open、read、write、close这种模式成为使用数据流的经典模式 比如网络数据流操作就是使用此模式，甚至在一些平台上可以和文件采用完全相同的函数操作 seek并不是所有的流都支持 网络就不支持 对于不能进行流控的流，如果当前数据不立即处理，后来流过的数据就会冲走当前数据，永远不能追回。流控成为流处理中的一个专门技术,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,27,例如: fp=fopen(“a1.txt”,”r”); fp=fopen(“d:sqsa1.txt”,”r”);,fopen函数返回指向文件a1.txt的指针并赋给fp,即fp

19、指向文件a1.txt.,若不能实现打开任务,fopen函数将带回一个空指针值NULL(值为0)。 常用打开文件的方法为：,if(fp=fopen(“a1.txt”,”r”)=NULL) printf(“cannot onen this filen”); exit(0); ,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,28,文件的关闭:fclose函数,例如: fclose(fp);,fclose(文件指针);,关闭fp所指向的文件。把遗留在缓冲区中的数据写入文件，实施操作系统级的关闭操作。同时，释放与流联系的文件控制快，以后可以再次使用这部分空间。,fclose函数的返回值： 当顺利地

20、执行了关闭操作，则返回值为0； 如果返回值为非零值，则表示关闭时有错误。一般只有驱动器中无盘或盘空间不够时，才失败。 关闭失败会引起数据丢失、破坏文件和程序中的随机错误,多数情况下，系统限制同时处于打开状态的文件总数，因此，打开文件前先关闭无用文件是必要的,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,29,ch=fgetc (fp);,fgetc和 fputc函数,fputc (ch,fp);,-把字符ch写到fp所指向的文件中去。,-从指定文件读入一个字符。 该文件应以只读或读写方式打开。,二、文件的字符读写,返回值：若输出成功，则返回输出的字符，否则返回EOF。,该文件应以写或读写

21、方式打开。,返回值：若输入成功，则返回字符，否则返回一个EOF。,EOF：在stdio.h中定义的常量，表示文件结束 #define EOF (-1),2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,30,#include “stdio.h” main() char c; FILE *fp; if(fp=fopen(“tt.txt”, “w”)=NULL) printf(“error!n”): exit(0); c=getchar(); while(c!=EOF) fputc(c,fp); c=getchar(); fclose(fp); ,例：将键盘输入的字符顺序存入磁盘文件tt.txt

22、中，输入ctrl+z结束,程序文件名为f2.c，程序运行结果是生成文件tt.txt；,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,31,#include “stdio.h” main() char c; FILE *fp; if(fp=fopen(“tt.txt”, “r”)=NULL) printf(“error!n”): exit(0); c=fgetc(fp); while(c!=EOF) putchar(c); c=fgetc(fp); fclose(fp); ,例：从文件tt.txt中顺序读取字符并显示出来。,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,32,#inc

23、lude “stdio.h” main() char c; FILE *fp; if(fp=fopen(“tt.txt”, “r”)=NULL) printf(“error!n”): exit(0); c=fgetc(fp); while(c!=EOF) putchar(c); c=fgetc(fp); fclose(fp); ,例：从文件tt.txt中顺序读取字符并显示出来。,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,33,三、文件的数据块的读写fread和 fwrite函数,函数调用成功返回count的值，否则返回-1。,fwrite()函数的功能： 将内存中的一组数据写到fp所

24、指向的文件中。 按照内存中的存储形式输出，为二进制文件。,fwrite(buff, size, count, fp),所要写入文件的数据在内存中的起始地址,写入文件的每个数据项的字节数,写入文件的数据项数,指向写入文件的指针,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,34,从键盘输入n个同学 的学号，姓名和成绩存入文件。,#include “stdio.h” typedef struct student STUD; struct student int num; char name12; int score; ；,例1：文件的数据块写的操作,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组

25、专用教案,35,main() STUD stu; /*stu为结构体变量*/ FILE *fp; char filename12; int i,n; scanf(“%s”,filename); if(fp=fopen(filename, “wb” )=NULL) printf(“cant open the file!n”); exit(0); scanf(“%d”, ,program1,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,36,main() STUD stu30; /*stu30为结构体数组*/ FILE *fp; int i,n; char filename12; scanf

26、(“%s”,filename); if(fp=fopen(filename, “wb” )=NULL) printf(“cant open the file!n”); exit(0); scanf(“%d”, ,program2,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,37,fread(buff, size, count, fp),fread()函数：,功能： 在fp所指向的文件中读取一组数据并将其放到内存中去。,函数调用成功返回count的值，否则返回-1。,待读文件的数据在内存中的起始地址,从文件读入的每个数据项的字节数,从文件读入的数据项数,指向待读文件的指针,2020/9/

27、24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,38,例2：文件的数据块读的操作,#include “stdio.h” typedef struct student STUD; struct student int num; char name12; int score; ；,main() STUD stu; FILE *fp; int i,n; char filename12; scanf(“%s”,filename); if(fp=fopen(filename, “rb”)=NULL) printf(“cant open the file!n”); exit(0); ,2020/9/24,NEUQ计

28、算机兴趣小组专用教案,39,fread( ,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,40,main() STUD stu20; fread( ,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,41,四、文件的格式化读写(文本文件),将输出项arg1,arg2argn按指定format格式写入fp所指的文件中,即输出到磁盘文件；,格式：fprintf(fp,format,arg1,arg2,argn);,格式： fscanf(fp,format,fscanf函数,fprintf函数,按指定format格式从fp所指的文件中读取数据依次送入arg1,arg2argn的内存单元；,arg1,arg2,argn( struct student int num; char name12; int score; ； main() STUD stu; FILE *fp; int i,n; char filename12; scanf(“%s”,filename);,2020/9/24,NEUQ计算机兴趣小组专用教案,44,if(fp=fopen(filename, “w”)=NULL) /*新建一个文件*/