第12单元文件

第12单元文件

学习要求 • 掌握文件概念 • 熟练掌握文件类型指针 • 熟练掌握文件的打开、关闭 • 熟练掌握文件的读写

C文件概述 • 文件是存储在外存上的数据的集合。 • 操作系统是以文件为单位进行数据管理的。 • 操作系统将输入输出设备看作是文件（设备文件）。例如，scanf是从终端键盘输入数据，终端键盘就是输入文件； printf是向显示器或打印机输出数据，显示器或打印机就是输出文件。 • 程序运行时也可以从磁盘文件中输入数据，或向磁盘文件输出数据。

C文件概述 • C语言把文件看成一个一个字符（字节）的序列，由一个一个字符（字节）的数据组成。 • 根据数据的组织形式，C数据文件分为ASCII文件和二进制文件。 • ASCII文件又称为文本文件，每个字节放一个ASCII码，代表一个字符。 • 二进制文件是把数据按内存中的存储格式进行存放。 • 例：整数10000 • ASCII文件占5个字节，分别存放31H，30H，30H，30H，30H • 二进制文件占4个字节，分别是00H，00H，27H，10H

输出输出输出文件缓冲区外存程序数据区输入输入文件缓冲区输入 C文件概述 • C数据文件是“流式文件”，是一个字节流或二进制流。 • C语言中对文件的读写是以字节为单位的。输入输出的数据流的开始和结束仅受程序控制而不受物理符号（如回车符）控制。 • 缓冲文件系统：系统自动在内存为每一个正在读写的文件开辟一个缓冲区。文件的读写都经过缓冲区。内存

文件类型指针 • 缓冲文件系统中，每个正在使用的文件都在内存中开辟一个区，用来存放文件的信息。包括文件名、文件状态、文件当前位置等。 • 文件信息保存在由系统定义的结构体变量FILE中。 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; //如无缓冲区不读取字符 short bsize; //缓冲区大小 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; //用于有效性检查 }FILE;

文件类型指针 • 可以定义FILE类型变量，存放文件信息 • FILE f; • 定义指向FILE类型的指针，通过文件指针访问文件。 • FILE *fp;

文件的打开和关闭 • 对文件进行访问，必须先打开文件；访问结束后应当关闭文件。 • 打开文件： • FILE *文件指针; • 文件指针=fopen(文件名,打开方式); • 关闭文件： • fclose(文件指针);

访问方式

文件打开关闭举例 • 要想从a1.dat输入数据： FILE *fp; fp=fopen("a1.dat","r"); …… fclose(fp); a1.dat： 82，34，55 通知编译系统打开文件的方式。以“r”方式打开的文件必须存在。通知编译系统要打开的文件名；当路径与C源文件一致时，可以只写文件名。 fp指向a1.dat

文件的读：fscanf函数 • 格式： • fscanf(文件指针,格式字符串,输入表列); • 例： • fscanf(fp,"%d,%d,%d",&a,&b,&c); • 编写程序，找出a1.dat文件三个数据中最小 a1.dat： 82，34，55 aa.txt： 82 34 55 • 思考：文件为aa.txt，如何读取数据？ • 思考：如果不知道有几个数据怎么办，如何读取数据？ • 函数feof(fp)：检查文件是否结束。遇文件结束返回非0，否则返回0。

文件的写：fprintf函数 • 格式： • fprintf(文件指针,格式字符串,输出表列); • 例： • FILE *fp; • fp=fopen("a2.dat","w"); • fprintf(fp,"%d\n",x); • 编写程序，将100-200之间的素数找出来并保存在a2.dat文件中。 a2.dat： 101 103 107 109 113 121 127 131 137 ……

fscanf和fprintf小结 • fscanf和fprintf函数很直观，大家可以对照scanf和printf函数掌握。多了一个文件指针参数。 • “r”方式打开文件，用fscanf输入数据。 • “w”或“a”方式打开文件，用fprintf输出数据。“w”方式每次运行都重新写数据，“a”方式每次运行都追加写数据。 • 在输入时将文本文件的ASCII码数据转为二进制形式；在输出时将二进制形式数据转为字符。运行效率低。建议分别用fread函数和fwrite函数。实验指导

*其他文件读写函数 • fgetc函数和fputc函数 • 对照getchar()和putchar(ch) • 每次读写一个字符 • fread和fwrtie函数 • 用来读写数据项 • getw函数和putw函数 • 读写一个字(int型) • fgets函数和fputs函数 • 对照gets()和puts(ch) • 每次读写一个字符串

*fputc和fgetc 实验指导 • 格式： • fgetc(fp) • fputc(ch,fp) • 例：将键盘上输入的一些字符送到磁盘上，直到输入“#”为止。 • 例：文件复制。 • 函数feof(fp)：检查文件是否结束。遇文件结束返回非0，否则返回0。 • 改为“rb”和“wb”方式（二进制文件读写），复制更具通用性，可以复制图片、word文档等。

*fread和fwrtie函数 • fread和fwrtie函数用来读写一个数据块。 • 一般形式： • fread(buffer,size,count,fp); • fwrite(buffer,size,count,fp); • 说明： • buffer是指针。对fread来说是读入数据的存放地址；对fwrite来说是输出数据的地址。 • size是要读写的字节数（一个数据块） • count是读写的数据块个数 • fp读写的文件指针 • 如果文件以二进制形式打开，用fread和fwrtie函数可以读写任何信息

*理解fwrite和fread函数 # include<stdio.h> void main(){ double num=1.0/3; FILE *p1,*p2; p1=fopen("x1.txt","w"); p2=fopen("x2.txt","w"); fprintf(p1,"%.2f",num); fwrite(&num,sizeof(double),1,p2); fclose(p1); fclose(p2); } 最精确和一致的存储数字的方法是使用与程序中相同的位格式。双精度的num应该存储在double大小的单元中。fwrite将数据存储在一个与程序具有相同表示方法的文件中。没有从数字到文本的转换，不损失精度。双精度的num根据输出格式可以保存为不同字节的字符串。读取文件时，数据精度无法恢复。用fwrite函数写的数据相应用fread函数读取

*fread和fwrtie函数 • 例：将数组写入文件 int a[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},*p=a; FILE *f; f=fopen("test.dat","w"); for(p=a;p<a+10;p++) fwrite(p,sizeof(int),1,f); fclose(f); • 例：读出文件中的数据 int a[10],*p=a,i; FILE *f; f=fopen("test.dat","r"); for(p=a;p<a+10;p++) fread(p,sizeof(int),1,f); fclose(f); for(i=0;i<10;i++) printf("%d\n",a[i]); 实验指导

文件小结 • C程序将输入看作字节流，流的来源可以是文件、输入设备（如键盘）等。同样C程序将输出也看作字节流，流的目的地可以是文件、输出设备（如显示器）等。 • 要存取文件，需要创建一个文件指针。类型为FILE *并将其与一个具体的文件名关联起来。后续的代码就可以使用这个指针而不是文件名来处理该文件。

文件小结 • C如何解释输入和输出的字节流，取决于所使用的输入输出函数。程序可以不加改动地读取或存储字节，也可以将字节解释为字符。如果要在不损失精度的前提下保存或恢复数字数据，利用二进制模式，使用fread和fwrite函数。如果不保存文本信息或是要创建可以用普通文本编辑器查看的文件，使用文本模式和诸如fprintf、fputc之类的函数。 • 通常读取一个文件的程序使用循环读取输入，直到遇到文件的结尾。文件结尾判断的函数是feof

实验指导 • 编写一个统计身高的程序。请求出文件“list.txt”（下载）中记录的所有人的平均身高及最高的人，并把结果输出到屏幕上。 FILE *f; char name[40]； int highest; f=fopen("list.txt","r"); while(!feof(f)){ fscanf(f,"%s",name); fscanf(f,"%d",&highest); …… }

实验指导 • 编写一个名为c15_2.c的程序，其功能为，读入文本文件test1.txt的内容，将所有英文字母及换行符保存到新的文本文件test2.txt中。 • 提示：（可以参考课件“文件复制”） • 新建一个文本文件test1.txt，内容自己定。 • 用只读方式打开文本文件test1.txt，用只写（或读写）方式打开文本文件test2.txt。 • 用fgetc函数读入一个字符，判断是否字母或换行符，再用fputc函数将一个字符写入到磁盘文件。 • if(c>=65 && c<=90 ||c>=97 && c<=122 || c==10 || c==13) fputc(c,fout);

实验指导 • 编写一个名为c15_3.c的程序，实现如下功能：有5个学生，每个学生有平时成绩、期末考试成绩和总评成绩（总评成绩=平时成绩*30%+期末考试成绩*70%），从键盘输入学生数据（包括学号、姓名、平时成绩和期末考试成绩），计算出总评成绩，将原有数据和计算出的总评成绩存放在磁盘文件“stud.dat”中。 • 提示： • 可先定义一个用于存放学生数据的结构体类型： struct student { char num[6]; char name[8]; int score[3]; }stu[5];

实验指导 • 键盘输入5个学生的数据： for(i=0;i<5;i++) scanf(“%s%s%d%d”,stu[i].num,stu[i].name,&stu[i].score[0],&stu[i].score[1]); 在输入时，数据间用空格隔开 • 计算总评成绩 • 建立文件指针f，指向“stud.dat”，“wb”方式 • 用fwrite函数将数据写入二进制文件。 for(i=0;i<5;i++) fwrite(&stu[i],sizeof(struct student),1,f); （可以比较与用fprintf函数建立的文件有什么不同） • 可参考书本例13.3。

第12单元 文件