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第 1 3 章 文 件

第 1 3 章 文 件. 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。 13.1 Ｃ文件概述 13.2 文件类型指针 13.3 文件的打开与关闭 13.4 文件的读写 13.5 文件定位 13.6 出错的检测. 1 3 .1 Ｃ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。

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第 1 3 章 文 件

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  1. 第13章文件 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。 13.1 Ｃ文件概述 13.2 文件类型指针 13.3 文件的打开与关闭 13.4 文件的读写 13.5 文件定位 13.6 出错的检测

  2. 13.1 Ｃ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。

  3. （3）根据文件的存储形式，可分为ASCII码文件和二进制文件。（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式。 3．读文件与写文件 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。

  4. 4．构成文件的基本单元与流式文件 Ｃ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。将这种文件称为流式文件。 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。 5．ANSI C的缓冲文件系统 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。

  5. 13.2 文件类型指针 文件类型FILE 　系统给每个打开的文件都在内存中开辟一个区域，用于存放文件的有关信息（如文件名、文件位置等）。这些信息保存在一个结构类型变量中，该结构类型由系统定义、取名为FILE。 注意：结构类型名“FILE”必须大写。 　　利用文件类型定义文件类型指针变量，文件的操作可以通过文件类型指针变量进行。 　　文件类型指针变量的定义方法为： FILE　　*指针变量名；

  6. 13.3文件的打开与关闭 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。 Ｃ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。 13.3.1 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。

  7. （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。（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13.1所示。 例如，FILE *fp; fp＝fopen("data.99"，"r")； 3．说明 （1）以“r”方式打开的文件只能读不能写， （2）以“w”方式打开的文件只能写不能读。 （3）“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。 （4）以“r+”，“w+”,“a+”方式打开的文件则可读可写。

  8. （5）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０）。 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 file\n"); exit(0); } （6）有些Ｃ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。

  9. （7）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。（7）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。 （8）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）。

  10. 13.3.3 文件的关闭──fcolse()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０；否则，返回值为非０。 例如，fclose(fp)；/*关闭fp所指向的文件*/

  11. 13.4.1 fputc函数和fgetc函数 1，fputc函数 （1）调用形式： fputc(字符数据，文件指针); 其中“字符数据”，既可以是字符常量，也可以是字符变量。 （2）功能：将字符数据输出到“文件指针”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）。 如果输出成功，则函数返回值就是输出的字符数据；否则，返回一个符号常量EOF（其值在头文件stdio.h中，被定义为-1）

  12. 2 fgetc函数 （1）调用形式： fgetc(文件指针); （2）功能：从“文件指针”所指向的文件中，读入一个字符，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）。该函数无出错返回值。 例如，fgetc(fp)表达式，从文件fp中读一个字符，同时将fp的读写位置指针向前移动到下一个字符。 关于符号常量EOF 在对ASCII码文件执行读入操作时，如果遇到文件尾，则读操作函数返回一个文件结束标志EOF（其值在头文件stdio.h中被定义为-1）。 在对二进制文件执行读入操作时，必须使用库函数feof()来判断是否遇到文件尾。

  13. 3，fputc函数和fgetc函数使用举例 例13.1　从键盘输入的一些字符，逐个把它们送入磁盘文件上，直到输入一个“＃”为止。 #include<stdio.h> main() {FILE *fp; char ch, filename[10]; scanf("%s",filename); if((fp=fopen(filename,"w"))==NULL) {printf("cannot open file\n"); exit(0);} getchar(); ch=getchar(); while(ch!='#') {fputc(ch,fp); putchar(ch); ch=getchar();} fclose(fp);}

  14. 例13.2　将一个磁盘文件中的信息复制到另一人磁盘文件中例13.2　将一个磁盘文件中的信息复制到另一人磁盘文件中 #include<stdio.h> main() {FILE *in, *out; char ch, infile[10],outfile[10]; printf("enter the infile name:\n"); scanf("%s",infile); printf("enter the outfile name:\n"); scanf("%s",outfile); if((in=fopen(infile,"r"))==NULL) {printf("cannot open file\n"); exit(0);} if((out=fopen(outfile,"w"))==NULL) {printf("cannot open file\n"); exit(0);} while(!feof(in)) fputc(fgetc(in), out); fclose(in); fclose(out); }

  15. 13.4.2 fread()和fwrite()函数(读／写一个数据块) 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 *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）。

  16. 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。

  17. 13.4.3 fscanf()和fprintf()函数（对文件进行格式化读／写） 与scanf()和printf()函数的功能相似，区别在于：fscanf()和fprintf()函数的操作对象是指定文件，而scanf()和printf()函数的操作对象是标准输入（stdin）输出（stdout）文件。 int fscanf(文件指针，"格式符"，输入变量首地址表); int fprintf(文件指针，"格式符"，输出参量表); 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）。

  18. 13.4.4　其他读写函数 1.putw和getw函数 putw(int,FILE*) 用于将整数输出到文件中 getw(FILE *) 用于从文件中读取一个整数

  19. 2 . fgets函数与fputs函数──向指定文件输出一个字符串 int fputs(字符串，文件指针); 其中“字符串”可以是一个字符串常量，或字符数组名，或字符指针变量名。 功能：向指定文件输出一个字符串，同时将读写位置指针向前移动strlength（字符串长度）个字节。如果输出成功，则函数返回值为０；否则，为非０值。 char *fgets(指针，串长度+1，文件指针); 功能：从指定文件中读入一个字符串，存入“字符数组／指针”中，并在尾端自动加一个结束标志'\0'；同时，将读写位置指针向前移动strlength（字符串长度）个字节。 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。

  20. 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。

  21. 13.5 文件的定位 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。 13.5.1 rewind函数（位置指针复位函数） 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。 13.5.2 fseek()函数和随机读写 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。

  22. 所谓随机读写是指，读写完当前数据后，可通过调用fseek()函数，将位置指针移动到文件中任何一个地方。所谓随机读写是指，读写完当前数据后，可通过调用fseek()函数，将位置指针移动到文件中任何一个地方。 1．用法：int fseek(文件指针，位移量，参照点); 2．功能：将指定文件的位置指针，从参照点开始，移动指定的字节数。 （1）参照点：用0（文件头）、1（当前位置）和２（文件尾）表示。 在ANSI C标准中，还规定了下面的名字： SEEK_SET──文件头， SEEK_CUR──当前位置， SEEK_END──文件尾 （2）位移量：以参照点为起点，向前（当位移量>０时）或后（当位移量<０时）移动的字节数。在ANSI C标准中，要求位移量为long int型数据。 fseek()函数一般用于二进制文件。

  23. 13.5.3 ftell()函数 返回文件当前位置的函数 由于文件的位置指针可以任意移动，也经常移动，往往容易迷失当前位置，ftell()就可以解决这个问题。 1．用法：long ftell(文件指针); 2．功能：返回文件位置指针的当前位置（用相对于文件头的位移量表示）。 如果返回值为-1L，则表明调用出错。例如: offset=ftell(fp)； if(offset= =-1L)printf(“ftell() error\n”)；

  24. 13.6 出错检测 13.6.1 ferror()函数在调用输入输出库函数时，如果出错，除了函数返回值有所反映外，也可利用ferror()函数来检测。1．用法： int ferror(文件指针)； 2．功能：如果函数返回值为0，表示未出错；如果返回一个非0值，表示出错。 （1）对同一文件，每次调用输入输出函数均产生一个新的ferror()函数值。因此在调用了输入输出函数后，应立即检测，否则出错信息会丢失。 （2）在执行fopen()函数时，系统将ferror()的值自动置为0。

  25. 13.6.2 clearerr()函数 1．用法： void clearerr(文件指针)； 2．功能：将文件错误标志（即ferror()函数的值）和文件结束标志（即feof()函数的值）置为0。 对同一文件，只要出错就一直保留，直至遇到clearerr()函数或rewind()函数，或其它任何一个输入输出库函数。

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