1、第十章 文件C 文件概述文件類型指針文件的打開與關(guān)閉文件的讀寫文件的定位Introduction: What is I/O?CentralProcessingUnitMainMemoryMonitorNetworkDisk (Files)Keyboardmouse內(nèi)存與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)存與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸WriteRead文件文件：存儲在外部介質(zhì)上：存儲在外部介質(zhì)上數(shù)據(jù)的集合數(shù)據(jù)的集合, ,是操作系統(tǒng)是操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的單位數(shù)據(jù)管理的單位，用，用文件名文件名標識標識 使用使用數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)文件的目的的目的n大量數(shù)據(jù)大量數(shù)據(jù)的輸入的輸入/ /輸出輸出n長期保存長期保存程序運行的中間數(shù)據(jù)或結(jié)果

2、數(shù)據(jù)程序運行的中間數(shù)據(jù)或結(jié)果數(shù)據(jù)n數(shù)據(jù)文件的改動不引起程序的改動數(shù)據(jù)文件的改動不引起程序的改動程序與數(shù)據(jù)分離程序與數(shù)據(jù)分離n不同程序可以訪問同一數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)不同程序可以訪問同一數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)共享IntroductionIntroduction文件分類文件分類v按文件的邏輯結(jié)構(gòu)：按文件的邏輯結(jié)構(gòu)：l記錄文件記錄文件：由具有一定結(jié)構(gòu)的記錄組成（定長和不定長）：由具有一定結(jié)構(gòu)的記錄組成（定長和不定長）l流式文件流式文件：由一個個字符（字節(jié)）數(shù)據(jù)順序組成：由一個個字符（字節(jié)）數(shù)據(jù)順序組成v按存儲介質(zhì)：按存儲介質(zhì)：l普通文件普通文件：存儲介質(zhì)文件（磁盤、磁帶等）：存儲介質(zhì)文件（磁盤、磁

3、帶等）l設(shè)備文件設(shè)備文件：非存儲介質(zhì)（鍵盤、顯示器、打印機等）：非存儲介質(zhì)（鍵盤、顯示器、打印機等）v按數(shù)據(jù)的組織形式：按數(shù)據(jù)的組織形式：l文本文件文本文件: ASCII文件文件,每個字節(jié)存放一個字符的每個字節(jié)存放一個字符的ASCII碼碼l二進制文件二進制文件：數(shù)據(jù)按其在內(nèi)存中的存儲形式原樣存放：數(shù)據(jù)按其在內(nèi)存中的存儲形式原樣存放文本文件特點文本文件特點: :存儲量大存儲量大、速度慢速度慢、便于對字符操作、便于對字符操作二進制文件特點二進制文件特點: :存儲量小存儲量小、速度快速度快、便于存放中間結(jié)果、便于存放中間結(jié)果例例. int型數(shù)型數(shù)100000010011100010000內(nèi)存內(nèi)存存儲

4、形式存儲形式 0010011100010000二進制二進制形式形式0011000100110000001100000011000000110000ASCII 形式形式10000Introduction文件處理方法文件處理方法v緩沖文件系統(tǒng)緩沖文件系統(tǒng)：高級文件系統(tǒng)，系統(tǒng)：高級文件系統(tǒng)，系統(tǒng)自動自動為正在使用為正在使用的文件開辟的文件開辟內(nèi)存緩沖區(qū)內(nèi)存緩沖區(qū)v非緩沖文件系統(tǒng)非緩沖文件系統(tǒng)：低級文件系統(tǒng)，由用戶在程序中為：低級文件系統(tǒng)，由用戶在程序中為每個文件設(shè)定緩沖區(qū)每個文件設(shè)定緩沖區(qū)Data segmentosout (Write)In(Read)內(nèi)存內(nèi)存緩沖文件緩沖文件系統(tǒng)系統(tǒng)out (Wr

5、ite)In(Read)Introduction特點特點: :減少讀寫次數(shù)減少讀寫次數(shù), ,提高速度和數(shù)據(jù)管理質(zhì)量提高速度和數(shù)據(jù)管理質(zhì)量文件結(jié)構(gòu)體類型文件結(jié)構(gòu)體類型FILEv 緩沖文件系統(tǒng)緩沖文件系統(tǒng)為每個為每個正使用正使用的文件在內(nèi)存開辟文件信息區(qū)，的文件在內(nèi)存開辟文件信息區(qū)，存放有關(guān)存放有關(guān)文件文件操作的操作的信息信息v文件信息用系統(tǒng)定義的名為文件信息用系統(tǒng)定義的名為FILE的結(jié)構(gòu)體描述的結(jié)構(gòu)體描述vFILE定義在定義在中中typedef struct int fd; /文件號文件號 unsigned flags; /文件操作方式文件操作方式 int bsize; /緩沖區(qū)緩沖區(qū)大小大小

6、unsigned char *buffer; /文件緩沖區(qū)位置文件緩沖區(qū)位置 unsigned char *curp; /文件當前讀寫位置文件當前讀寫位置FILE;文件類型指針文件類型指針 typedef struct short level; /* fill/empty level of buffer */ unsigned flags; /* flags */ char fd; /* */ unsigned char hold; /* Ungetc char if no buffer */ short bsize; /* Buffer size */ unsigned char *buff

7、er; /* Data transfer buffer */ unsigned char *curp; /* Current active pointer */ unsigned istemp; /* Temporary */ short token; /* Used for validity checking */ FILE; /* This is the */v文件類型指針變量定義：文件類型指針變量定義： FILE *fp;v用法：用法：l文件打開文件打開時，系統(tǒng)自動建立文件結(jié)構(gòu)體，并把指向它的時，系統(tǒng)自動建立文件結(jié)構(gòu)體，并把指向它的指針返回來，程序通過這個指針獲得指針返回來，程序通過這個

8、指針獲得文件信息文件信息,訪問文件訪問文件l文件關(guān)閉文件關(guān)閉后，它的文件結(jié)構(gòu)體被釋放后，它的文件結(jié)構(gòu)體被釋放v操作文件前應(yīng)先定義操作文件前應(yīng)先定義FILE指針變量指針變量文件名文件名文件使用方式文件使用方式FILE 指針指針C programOperating Systemdisk文件類型指針文件類型指針 &C文件操作用庫函數(shù)實現(xiàn)，包含在文件操作用庫函數(shù)實現(xiàn)，包含在stdio.h&文件使用文件使用步驟步驟：打開打開文件文件-文件文件讀讀/寫寫-關(guān)閉關(guān)閉文件文件&系統(tǒng)系統(tǒng)自動自動打開和關(guān)閉三個打開和關(guān)閉三個標準設(shè)備文件標準設(shè)備文件l標準輸入標準輸入-鍵盤鍵盤 stdinl

9、標準輸出標準輸出-顯示器顯示器 stdoutl標準出錯輸出標準出錯輸出-顯示器顯示器 stderr&其余文件必須實施打開其余文件必須實施打開/關(guān)閉操作關(guān)閉操作FILE *文件的打開與關(guān)閉文件的打開與關(guān)閉r rb只讀只讀,為為輸入輸入打開一個文本打開一個文本/二進制文件二進制文件;文件不存在文件不存在,打開失敗打開失敗只寫只寫,為為輸出輸出打開或建立一個文本打開或建立一個文本/二進制文件二進制文件;原來文件內(nèi)容被覆蓋原來文件內(nèi)容被覆蓋讀寫讀寫,為讀為讀/寫打開一個文本寫打開一個文本/二進制文件二進制文件;文件不存在文件不存在,打開失敗打開失敗讀寫讀寫,為讀為讀/寫打開或建立一個文本寫打開

10、或建立一個文本/二進制文件二進制文件;原來文件內(nèi)容被覆蓋原來文件內(nèi)容被覆蓋讀寫讀寫,為讀為讀/寫打開或建立一個文本寫打開或建立一個文本/二進制文件二進制文件;在文件尾在文件尾追加追加數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)追加追加,打開或建立一個文本打開或建立一個文本/二進制文件二進制文件,并在文件尾并在文件尾追加追加數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)文件使用方式文件使用方式w wba abr+ rb+w+ wb+a+ ab+文件的打開文件的打開 fopen函數(shù)原型：函數(shù)原型： FILE *fopen(char *name, char *mode) 功能：功能：按指定方式打開文件按指定方式打開文件返值：返值：正常打開，為指向文件結(jié)構(gòu)體的指針；正常打開

11、，為指向文件結(jié)構(gòu)體的指針； 打開失敗，為打開失敗，為NULL文件使用方式文件使用方式要打開的文件名要打開的文件名例例 FILE *fp; char *c:fengyibkctest.dat fp= fopen(, r); 例例 FILE *fp; fp= fopen (c:fengyibkctest.dat, r); 例例 FILE *fp; fp=fopen(aa.c, w); if(fp=NULL) printf(“ error!n”); exit(0); v作用作用: :使文件指針變量與文件使文件指針變量與文件“脫鉤脫鉤”，釋放釋放文件結(jié)文件結(jié)構(gòu)體和文件指針構(gòu)體和文件指針文件的關(guān)閉文件的

12、關(guān)閉 fclose函數(shù)原型：函數(shù)原型： int fclose(FILE *fp)功能：功能：關(guān)閉關(guān)閉fp指向的文件指向的文件返值：返值：正常關(guān)閉，返回正常關(guān)閉，返回0； 關(guān)閉出錯，返回關(guān)閉出錯，返回EOF文件打開時返回的文件類型指針文件打開時返回的文件類型指針Disk fileOutput buffersInput buffersData segmentaBuffer-不關(guān)閉文件可能會不關(guān)閉文件可能會丟失數(shù)據(jù)丟失數(shù)據(jù)fclose 文件文件 I/O 與與 終端終端 I/O#define putchar( c ) fputc(c,stdout)#define getchar( ) fgetc(st

13、din)#define putc(ch,fp) fputc(ch,fp)#define getc(fp) fgetc(fp)文件讀文件讀/寫寫:字符字符I/O fputc與與fgetc函數(shù)原型：函數(shù)原型： int fputc(int c, FILE *fp) 功能：功能：把字符把字符c寫入寫入fp指向的文件中指向的文件中返值：返值：正常，返回正常，返回c；出錯，返回；出錯，返回EOF函數(shù)原型：函數(shù)原型： int fgetc(FILE *fp) 功能：功能：從從fp指向的文件中指向的文件中讀入讀入一個字符一個字符返值：返值：正常，返回讀到的代碼值正常，返回讀到的代碼值; 讀到文件尾或讀到文件尾或

14、出錯，返回出錯，返回EOF字符字符I/O舉例舉例 fputc與與fgetc例例 從鍵盤輸入字符，逐個從鍵盤輸入字符，逐個 存到磁盤文件中，直到存到磁盤文件中，直到 輸入輸入#為止為止#include #include void main() FILE *fp; char ch, *=out.txt; if(fp=fopen(,w)=NULL) printf(cannot open filen); exit(0); printf(Please input string:); ch=getchar(); while(ch!=#) fputc(ch,fp); putchar(ch); ch=getc

15、har(); fclose(fp);字符字符I/O舉例舉例 fputc與與fgetc#include #include void main() FILE *fp; char ch, *=out.txt; if(fp=fopen(,w)=NULL) printf(cannot open filen); exit(0); printf(Please input string:); ch=getchar(); while(ch!=#) fputc(ch,fp); putchar(ch); ch=getchar(); fclose(fp);例例 讀文本文件內(nèi)容，讀文本文件內(nèi)容， 并顯示并顯示rfget

16、c(fp);EOF)fgetc(fp);fputc(ch, stdout);while( ) putchar(ch);判斷判斷文本文件文本文件是否結(jié)束是否結(jié)束( )!=EOFch=fgetc(fp)字符字符I/O舉例舉例 fputc與與fgetc判斷判斷二進制文件二進制文件是否結(jié)束是否結(jié)束while(!feof(fp) c=fgetc(fp); .函數(shù)原型：函數(shù)原型： int feof(FILE *fp) 功能：功能：判斷判斷文件文件是否結(jié)束是否結(jié)束返值：返值：文件結(jié)束文件結(jié)束，返回，返回真真(非零非零); 文件文件未結(jié)束未結(jié)束，返回，返回0文件讀文件讀/寫寫:字符串字符串I/O fputs與

17、與fgets函數(shù)原型：函數(shù)原型： int fputs(char *s, FILE *fp) 功能：功能：向向fp指向的文件中指向的文件中寫入寫入字符串字符串s返值：返值：正常，返回寫入的最后一個字符；出錯，返回正常，返回寫入的最后一個字符；出錯，返回EOF函數(shù)原型：函數(shù)原型： char *fgets(char *s, int n, FILE *fp) 功能：功能：從從fp指向的文件指向的文件讀入讀入n-1個字符送入個字符送入s指向的內(nèi)存區(qū)指向的內(nèi)存區(qū), 并在最后加一個并在最后加一個0返值：返值：正常，返回讀取字符串首地址正常，返回讀取字符串首地址s； 出錯或文件尾，返回出錯或文件尾，返回NUL

18、L說明：說明：若讀入若讀入n-1個字符前遇個字符前遇換行符換行符或或文件尾文件尾，即結(jié)束即結(jié)束字符串字符串I/O fputs與與fgets例例 從鍵盤讀入若從鍵盤讀入若干字符串存入文件干字符串存入文件，直到輸入，直到輸入空串空串為為止；再從文件讀回止；再從文件讀回顯示顯示#include#include #include void main() FILE *fp; char string81; if(fp=fopen(,w)=NULL) printf(cannt open file);exit(0); while( ) fputs(string, fp); fputs(n,fp); fclos

19、e(fp); if(fp=fopen(,r)=NULL) printf(cannt open file);exit(0); while( ) fputs(string, stdout); fclose(fp);strlen( )0gets(string)fgets(string,81,fp)!=NULL文件讀文件讀/寫寫:格式化格式化I/O fprintf與與fscanffprintf(fp,%d,%6.2f, i, t); fscanf(fp,%d,%f, &i, &t); 函數(shù)原型：函數(shù)原型： int fprintf(FILE *fp, %, var, )功能：功能：按指定

20、格式向按指定格式向fp指向的文件中指向的文件中寫入寫入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)返值：返值：正常，返回寫入數(shù)據(jù)個數(shù)；出錯，返回正常，返回寫入數(shù)據(jù)個數(shù)；出錯，返回EOF函數(shù)原型：函數(shù)原型： int fscanf(FILE *fp, %, &var, ） 功能：功能：按指定格式從按指定格式從fp指向的文件指向的文件讀入讀入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)返值：返值：正常，返回讀取數(shù)據(jù)個數(shù)；出錯或文件尾，返回正常，返回讀取數(shù)據(jù)個數(shù)；出錯或文件尾，返回EOF const char *format格式字符串格式字符串 格式化格式化I/O fprintf與與fscanf例例 從鍵盤按格式從鍵盤按格式輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù), ,存到磁存到磁盤文件

21、中去盤文件中去#include #include void main() char s80,c80; int a,b; FILE *fp; if(fp=fopen(test, w)=NULL) puts(cant open file); exit(0) ; fscanf(stdin,%s%d, s, &a); fprintf(fp, %s %d, s, a); fclose(fp); if(fp=fopen(test,r)=NULL) puts(cant open file); exit(0); fscanf(fp,%s%d, c, &b); fprintf(stdout, %

22、s %dn, c, b); fclose(fp);文件讀文件讀/寫寫:數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊I/O fwrite與與fread函數(shù)原型：函數(shù)原型： size_t fread(void *buffer, size_t size, size_t count,FILE *fp) 功能：功能：按指定格式從按指定格式從fp指向的文件中指向的文件中讀入讀入數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊返值：返值：正常，返回讀入數(shù)據(jù)塊數(shù)；出錯或文件尾，返回正常，返回讀入數(shù)據(jù)塊數(shù)；出錯或文件尾，返回0函數(shù)原型：函數(shù)原型： size_t fwrite(void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *fp)功能

23、：功能：按指定格式向按指定格式向fp指向的文件指向的文件寫入寫入數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊返值：返值：正常，返回寫入數(shù)據(jù)塊數(shù)；出錯，返回正常，返回寫入數(shù)據(jù)塊數(shù)；出錯，返回0 lbuffer: 指向要輸入指向要輸入/輸出數(shù)據(jù)塊的輸出數(shù)據(jù)塊的首地址的指針首地址的指針lsize: 每個要讀每個要讀/寫的寫的數(shù)據(jù)塊的大小數(shù)據(jù)塊的大小（字節(jié)數(shù)）（字節(jié)數(shù)）lcount: 要讀要讀/寫的寫的數(shù)據(jù)塊的個數(shù)數(shù)據(jù)塊的個數(shù)lfp: 要讀要讀/寫的寫的文件指針文件指針lfread與與fwrite 一般用于一般用于二進制文件二進制文件的輸入的輸入/輸出輸出typedef unsigned size_t;float f10;FILE

24、*fp;fp=fopen(aa.dat, rb);fread(f,4,10,fp);for(i=0;i10;i+) fread(&fi,4,1,fp);struct student int num; char name20; char sex; int age; float score3;stud10;for(i=0;i10;i+) fread(&studi, sizeof(struct student),1,fp);數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊I/O fwrite與與fread數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊I/O fwrite與與fread例例 從鍵盤輸入從鍵盤輸入4個學生數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)存到磁盤文件中去個學生數(shù)

25、據(jù)，將其轉(zhuǎn)存到磁盤文件中去#include #define SIZE 4typedef struct student char name10; int num; int age; char addr15;STU; void main() int i; STU studSIZE; for(i=0;iSIZE;i+)scanf(%s%d%d%s,,&studi.num, &studi.age,studi.addr); save(stud); display(stud);void save(STU stud ) FILE *fp; int i; if(fp=fop

26、en(“c:stu_dat,wb)=NULL) printf(cannot open filen); return; for(i=0;iSIZE;i+) if( !=1) printf( errorn); fclose(fp);fwrite(&studi,sizeof(struct student),1,fp)void display(STU *stud) FILE *fp; int i; if(fp=fopen(c:stu_dat,rb)=NULL) printf(cannot open filen); return; for(i=0;iSIZE;i+) fread(&stu

27、di, sizeof(struct student),1,fp); printf(%-10s %4d %4d %-15sn,, studi.num, studi.age, studi.addr); fclose(fp);例例 文件文件 abc.txt 內(nèi)容如下內(nèi)容如下:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F1. 執(zhí)行執(zhí)行: fp=fopen(abc.txt,r);2. 調(diào)用一次：調(diào)用一次：fgetc(fp);3. 接著執(zhí)行：接著執(zhí)行：fgets(str,11,fp);幾個概念幾個概念v文件位置指針文件位置指針-指向當前讀寫位置的指針指向當前讀寫位置的

28、指針 文件的定位文件的定位幾個概念幾個概念v文件位置指針文件位置指針-指向當前讀寫位置的指針指向當前讀寫位置的指針函數(shù)原型：函數(shù)原型：void rewind( FILE *fp ) 功能：功能：重置重置fp指向的指向的文件位置指針到文件文件位置指針到文件首首返值：返值：無無 文件的定位文件的定位v文件讀寫方式文件讀寫方式l順序順序讀寫讀寫：位置指針按字節(jié)位置順序移動：位置指針按字節(jié)位置順序移動l隨機隨機讀寫讀寫：位置指針按需要移動到任意位置：位置指針按需要移動到任意位置#include#include #include void main() FILE *fp; char string81;

29、if(fp=fopen(, w )=NULL) printf(cannt open file);exit(0); while(strlen(gets(string)0) fputs(string, fp); fputs(n, fp); fclose(fp); if(fp=fopen(,r)=NULL) printf(cannt open file);exit(0); while(fgets(string,81,fp)!=NULL) fputs(string, stdout); fclose(fp);w+rewind(fp); 文件的定位文件的定位函數(shù)原型：函數(shù)原型：int fseek(FILE

30、 *fp, long offset, int whence) 功能：功能：改變改變fp指向的指向的文件位置指針文件位置指針的位置的位置返值：返值：正常，返回正常，返回0；出錯，返回非零；出錯，返回非零函數(shù)原型：函數(shù)原型： long ftell(FILE *fp) 功能：功能：返回返回fp指向的指向的文件位置指針文件位置指針的當前位置的當前位置 用相對用相對文件文件首首的的位移量位移量表示表示返值：返值：正常，返回正常，返回文件位置指針位置文件位置指針位置；出錯，返回；出錯，返回-1Lloffset:位移量（以起始點為基點位移量（以起始點為基點, ,移動的字節(jié)數(shù)移動的字節(jié)數(shù)) )0 向后移動向后移動0 向前移動向前移動lwhence: 起始點起始點文件文