1、11.1 文件概述 11.2 标准文件操作 11.3 非标准文件操作,第十一章 文件,11.1 文件概述,文件是指存放在外存储器上的信息的集合。 文件按照保存的内容可区分为程序文件和数据文件。 数据文件的存储形式 字符文件或文本文件(ASCII文件) 以字符形式存储数据（按数据的ASCII形式存储） 二进制文件 按数据在内存中的二进制代码形式存储,数据文件的两种存储形式,文本文件和二进制文件,字符文件的每1个字节存储1个字符，因而便于对字符进行逐个处理，便于阅读。但一般占用存储空间较多，而且要花费转换时间，即ASCII码与二进制之间的转换（输入时，需要先把字符转换成二进制形式，才能存入内存；输
2、出时，需要先把数据转换成字符代码再输出）。 二进制文件可以节省存储空间和转换时间（不需要进行二进制和字符ASCII码之间的转换），但1个字节并不对应1个字符，不能直接输出字符形式。,文本文件和二进制文件的比较,从时间和空间的要求角度考虑，一般选择二进制文件 但如果数据是作为文档使用阅读的，应采用字符文件，它们可以方便地通过显示器或打印机直接输出。,标准文件与非标准文件,因此，在文件系统中，往往使用缓冲技术，即系统在内存中为每个正在读写的文件开辟一个“缓冲区”,利用缓冲区完成文件的读写操作。,当从内存向磁盘输出数据时，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
3、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。,1、标准文件系统：利用缓冲区对磁盘文件进行操作的文件系统称为缓冲（或高层）文件系统，用户使用方便。2、非标准文件系统：不使用缓冲区的磁盘文件系统称为非缓冲（或低层）文件系统。编程难度较大，但程序的执行效率高，占用内存资源较少。,标准文件与非标准文件,在C语言中，无论是使用标准文件系统还是非标准文件系统，都是利用I/O库函数完成文件操作的。,文件的存取方式,标准I/O提供了4种文件存取方法 读写一个字符 读写一个字符串，将多个字符组成的字符串写入文件或从文件中读出。 格式化读写，根据格式控制指定的数据格式
4、对数据进行转换存取。 成块读写，也称做按记录读写。,文件的存取方式,4种存取方式和C语言的对应的函数关系:,要建立或调用一个磁盘文件，必须了解以下的信息： 文件当前的读写位置 与该文件对应的内存缓冲区的地址 文件操作的方式 是文本文件还是二进制文件 等等,11.2 标准文件操作,一、标准文件FILE结构指针,2、标准文件系统借助FILE数据结构对文件进行管理，利用文件指针读写文件。每当程序成功打开一个文件，系统就在内存建立一个与该文件对应的FILE结构体变量，并返回该变量的指针（地址）。,标准文件系统在内存中为每一个文件开辟一个“文件信息区”，用来存放文件的上述有关信息。这些信息保存在一个结构
5、体变量中，该结构体类型是由系统定义的，取名为FILE。,3、在程序中定义一个文件指针变量，用以保存已打开文件所对应的FILE结构在内存的地址，此后用户程序就可用此FILE指针来实现对指定文件的存取操作。定义文件指针变量的一般形式为：FILE *文件结构指针变量名 例如：FILE *fp; 注意：1)只有通过文件指针，才能调用相应的文件。2)对文件操作的库函数，函数原型均在头文件stdio.h中。3)文件操作的过程：对磁盘文件的操作必须“先打开，再 读写，最后关闭”。,FILE 类型定义,typedef struct short level; /*缓冲区满空程度*/unsigned flags;
6、 /*文件状态标志*/char fd; /*文件描述符*/unsigned char hold; /*无缓冲则不读取字符*/short bsize; /*缓冲区大小*/unsigned char *buffer; /*数据缓冲区*/unsigned char *curp; /*当前位置指针*/unsigned istemp; /*临时文件指示器*/short token; /*用于有效性检查*/ FILE;,“打开”文件的含义：以某中方式从磁盘上查找指定的文件或 创建一个新文件。 1. 文件的打开fopen（）函数 形式： FILE * fopen（ char *filename，char *
7、mode）； filename: 文件名(可以包含驱动器、路径、文件名、扩展名) mode: 打开方式 FILE *：返回值 1)如果成功打开，返回一个指向被打开文件的文件信息区 的起始地址；2)如果打开失败，返回一个NULL指针（其值在头文件stdio.h中被定义为） 。,二、标准文件的打开操作,2.文件打开模式,3、说明:1) 用“r”方式打开的文件应该已经存在,如果不存在则打开失败；2) 用“w”方式打开的文件，如果不存在该文件，则新建立一个; 如果存在该文件，则在打开时将该文件删去,然后重新建立一个新文件；3) 如果希望向文件末尾添加新的数据（不希望删除原有数据），则应该用“a”追加方
8、式打开；,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）功能：关闭已打开的所有文件，结束程序运行，并将“程序状态值”返回给操作系统。当“程序状态值”为时(exit(0)，表示程序正常退出；为非值时(如exit(1) ，表示程序出错退出。,三、标准文件的关闭,程序对文件的读写操作完成后，必须关闭文件，以保证文件的完整性。,格式: fclose（文件指针）；1、fclo
9、se(fp); 关闭 fp所指的文件，并返回一个整数值。若成功地关闭了文件，则返回一个0值；否则返回一个非零值。2、fcloseall( );同时关闭程序中已打开的多个文件（标准设备文件除外），将各文件缓冲区未装满的内容写到相应的文件中 去，并释放这些缓冲区，返回关闭文件的数目。,四、标准文件的读、写操作,1、字符读写函数 fgetc( ) 和fputc( ) int fgetc(FILE *fp)-从fp所指的文件中读一个字符，返回读得的字符。 int fputc(int c, FILE *fp)-把字符c写入fp所指的文件对于文本文件，遇文件结尾时返回EOF，用if(fgetc(fp1)=
10、EOF)判别是否遇文件结尾 。（EOF在头文件stdio.h中被预定义为-1）。 对于二进制文件，用if( feof(fp)=1) 判别是否遇文件结尾。如果feof(fp)=1说明遇文件结尾。,例1(1)函数fopen()、fclose()、fgetc()和fputc()的使用,#include “stdio.h“ main( ) FILE *fp1,*fp2; char ch;fp1=fopen(“d:data1.txt”, “r” );if(fp1=NULL) printf(“can not open this filen“); exit(0); fp2=fopen(“d:data2.tx
11、t”, “w”); /*若以“a”方式？*/if(fp2=NULL) printf(“can not open this filen“); exit(0); ch=fgetc(fp1);while(ch!=EOF) fputc(ch,fp2); ch=fgetc(fp1); fclose(fp1); fclose(fp2); ,例1(2)函数fopen()、fclose()、fgetc()和fputc()的使用,#include “stdio.h“ main( ) FILE *fp1,*fp2;char file120,file220, ch;printf(“input file1s name
12、:“);scanf(“%s“,file1);fp1=fopen(file1,“r“);if(fp1=NULL) printf(“can not open filen“);exit(0); ,printf(“input file2s name:“);scanf(“%s“,file2);fp2=fopen(file2,“w“);if(fp2=NULL) printf(“can not open filen“);exit(0); ch=fgetc(fp1);while(ch!=EOF) fputc(ch,fp2); ch=fgetc(fp1); fclose(fp1); fclose(fp2); ,
13、2、字符串读写库函数 fgets( )和fputs( ) fgets( )从文件中读出一个字符串1）用法： char * fgets(char *str, int n, FILE *fp);2）功能：从fp所指的文件中读n-1个字节到str，str最后一个字节加0。如果在读入规定长度之前遇到文件尾EOF或换行符，读入即结束。 fputs( )向fp所指文件写入一个字符串 1）用法： int fputs(const char *str, FILE *fp) 2）功能：把str写入fp所指的文件。,例2、函数fputs( )和fgets( )的使用#include main( )FILE *fp;
14、char str120=“string”,str220;fp=fopen(“d:data1.txt“,“w+“);if(fp=NULL) printf(“can not open this filen“);exit(0); fputs(str1,fp); rewind(fp); /*用于把文件指针移到文件的开头。*/fgets(str2,strlen(str1)+1,fp);printf(“%s“,str2);fclose(fp);,3、格式化读写函数 fscanf和fprintf形式： fscanf (文件指针，格式控制，变量地址列表);fprintf(文件指针，格式控制，变量列表); 除增
15、加“文件指针”外，与scanf()和printf()函数的功能相似。 例如：int i=3; float f=9.80;fprintf(fp,“%2d,%6.2f“, i, f);fprintf()函数的作用是，将变量i按%2d格式、变量f按%6.2f格式，以逗号作分隔符，输出到fp所指向的文件中：3,9.80（表示1个空格）。,例3、函数fscanf( )和fprintf( )的使用,main( ) FILE *fpr,*fpw;int j;fpr=fopen(“d:data1.txt“,“r“);fpw=fopen(“d:data2.txt“,“w“);if(fpr=NULL | fpw=
16、NULL)printf(“can not open filen“);exit(0); ,#define N 3 #include struct student int num;char name10;int score; struct student stuN;,for(j=0;jN;j+)fscanf(fpr,“%d%s%d“, ,int fwrite(void *buffer, unsigned size, unsigned count, FILE *fp);/* 功能：将buffer地址开始的信息，写入count次，每次写size字节至文件fp中。函数返回值等于实际写入的次数（可能少于c
17、ount)。 */struct student long num;char name10;int age; struct student stu3;,4、读写一个数据块fread()fwrite(),for(j=0;jnumber;j+)fwrite(&stuj,sizeof(student),1,fp)；,int fread(void *buffer, unsigned size, unsigned count, FILE *fp); /*功能：从文件fp中读入count次，每次读size字节，读入的信息 存在buffer指针指向的缓冲区。函数返回值等于实际读入的次 数（可能少于count）
18、。*/struct student long num;char name10;int age; struct student test3;作用：按数据项（即数据块）进行操作，通过它们可以方便地对程序中的数组、结构体数据进行整体输入输出。函数操作完成后，将返回读出或写入的数据项项数。,for(j=0;jnumber;j+) fread(,文件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f
19、puts()函数。3)整体读/写结构体或数组时：选用fread()和fwrite()函数。4)读/写1个（或多个）含格式的数据时：选用fscanf()和fprintf()函数。,文件的操作步骤：1)定义文件指针（FILE）；2) 建立文件指针和文件名的关系（fopen）；3) 进行读或写操作；,4)关闭文件（fclose）。,例如：要将文本文件1中字符复制到文件2中，定义内存变量ch和两个文件指针fp1和fp2，反复执行ch=fgetc(fp1)和fputc(ch,fp2)语句直到feof(fp1)为真止。,文件中有一个位置指针，指向当前读写的位置。我们可以使用有关函数来改变其位置，以完成文件
20、的随机读写。,四、标准文件的定位函数,fseek( )函数：调用形式为：fseek (文件类型指针，位移量，起始点） 说明：位移量一般是long型数据；起始点用0、1或2表示；,函数的作用：是使文件指针移动到所需的位置；若调用成功，返回值为0；否则返回一个非零值。,例如： fseek(fp,20L,0)； 把文件指针从文件开头移到第20个字节处。 fseek(fp,-20L,2); 把文件指针从文件尾向前移动 20 个字节 。,ftell()函数： 调用形式为：ftell(文件类型指针） 函数的作用：得到文件指针离开文件起点的字节数。若调用不成功，返回-1L，表示出错。 例如：long i;i=ftell(fp); if(i=-1L) printf(“errorn”);,rewind()函数： 调用形式为：rewind(文件类型指针） 函数的作用：用于把文件指针移到文件的开头。移动成功时，返回值为0，否则返回一个非零值。,
