第13章文件操作

1、第13章 文件操作,C語言程序設計,本章學習內(nèi)容,? 二進制文件和文本文件? 文件的打開和關閉? 文件的順序讀寫與隨機讀寫? 標準輸入輸出及其重定向,Von J. Neumann Architecture,大腦,記憶裝置（Memory）,眼睛和耳朵(I/O devices),,Where to put data in computer?,How to input or output data?,I/O設備,輸入設備鍵盤、

2、鼠標軟盤、硬盤、光驅（以文件的形式）掃描儀、視頻采集卡、電視卡、游戲桿、話筒……輸出設備顯示器、打印機軟盤、硬盤、 CD/DVD-RW （以文件的形式）音箱……單純的輸入設備或者單純的輸出設備越來越少,標準輸入/輸出,字符界面的操作系統(tǒng)一般都提供標準輸入與輸出設備DOS、Linux、UNIX…一般情況，標準輸入就是鍵盤，標準輸出就是終端顯示器操作系統(tǒng)有能力重定向標準輸入與輸出，比如讓文件作為標準輸入（標準輸出）

3、這種重定向程序本身是感覺不到的,DOS下的標準輸入/輸出重定向,程序prog如下main(){ char c; while ((c=getchar()) != '\n') putchar(++c);}輸入重定向prog outfile.txt,流（Stream）,計算機中的流的概念一般稱為數(shù)據(jù)流，也叫做字節(jié)流、比特流File stream(文件流), Video strea

4、m(視頻流) and Audio stream(音頻流)in specific field. 可以倒流的數(shù)據(jù)流如果你想重新讀已經(jīng)讀過的數(shù)據(jù)，或者要修改已經(jīng)寫入的數(shù)據(jù)，可以發(fā)出流控（Flow Control）命令不會倒流的數(shù)據(jù)流也很多網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)流。網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)線等介質只有很小的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，沒有大量存儲的能力流的載體？磁盤文件、終端顯示器或打印機、存儲器等,外存,內(nèi)存容易健忘，所以數(shù)據(jù)必須保存在“不健忘”的外存上磁盤（Magn

5、etic Disks）光盤（CD、DVD）U盤（Flash Memory）......容量大、斷電后數(shù)據(jù)不丟失，可重復使用，永久保存一般都以文件的形式給用戶及應用程序使用,文件（File）,文件一般指存儲在外部介質上有名字的一組相關數(shù)據(jù)的集合用文件可長期保存數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享在C語言中，文件可泛指磁盤文件、終端顯示器或打印機……程序中的文件在程序運行時由程序在磁盤上建立一個文件，通過寫操作將數(shù)據(jù)存入該文件由程序打開磁

6、盤上的某個已有文件，并通過讀操作將文件中的數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存供程序使用,文件（Files）與流 （Streams）,程序通過文件打開操作把流與設備聯(lián)系起來，文件打開后，可在程序和文件之間交換數(shù)據(jù)程序通過文件關閉操作斷開流與文件的聯(lián)系所有流的性質都一樣因為流與設備無關，所以能寫入磁盤文件的同一函數(shù)也能寫入另一設備，如控制臺終端等文件的能力則不同如磁盤文件支持隨機存取，而鍵盤則不能,文件的存放（Storage）,可以建立若干文件目錄(d

7、irectory\folder文件夾)在目錄里保存文件同一級目錄里保存的文件不能同名對使用者而言，只要知道文件的路徑(path, 全目錄)和文件名，就能使用該文件C:\home\Sunner\main.c 這都是托OS的福,13.1二進制文件和文本文件,文件的類型（Type of Files）？二進制文件是一種字節(jié)序列，沒有字符變換按照數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲形式（二進制）存儲到文件如整數(shù)123，在內(nèi)存占2個字節(jié)，在文件中也

8、占2個字節(jié)文本文件/ASCII碼文件是一種字符序列，文件中存儲每個字符的ASCII碼如整數(shù)123在文件中占3個字節(jié)，分別存放這3個字符的ASCII碼,如果存1234呢？,文件的格式（Format of Files）,數(shù)據(jù)必須按照存入的類型讀出，才能恢復其本來面貌 公開的標準格式如bmp、tif、gif、jpg和mp3等類型的文件，有大量軟件能生成和使用這些類型的文件 不公開或加密的文件格式如Microsoft Word的

9、doc格式就不公開，所以至今沒有Word以外的其他軟件能完美地讀出doc文件,緩沖型和非緩沖型文件系統(tǒng),緩沖型文件系統(tǒng)指系統(tǒng)自動在內(nèi)存中為每一個正在使用的文件開辟一個緩沖區(qū)，在讀寫文件時，數(shù)據(jù)先送到緩沖區(qū)，再傳給C程序或外存上緩沖型文件系統(tǒng)利用文件指針標識文件緩沖型文件系統(tǒng)中的文件操作，也稱高級文件操作 高級文件操作函數(shù)是ANSI C定義的文件操作函數(shù)，具有跨平臺和可移植的能力 非緩沖型文件系統(tǒng)不會自動設置文件緩沖區(qū)，緩沖區(qū)

10、需由程序員自己設定非緩沖型文件系統(tǒng)沒有文件指針，它使用稱為文件號的整數(shù)來標識文件,13.2文件的打開和關閉,下面介紹的函數(shù)均定義在中FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);FILE *fp = fopen("C:\\CONFIG.SYS", "rw");filename是文件名包含路徑。如果不含路徑，表示打開當前目錄下的文

11、件mode是打開方式常用為"r"、"w"、"rw"和"a"，分別表示只讀、只寫、讀寫和添加"rb"表示只讀二進制文件返回值為指向此文件的指針，留待以后使用如果打開失敗，返回值為NULL,文件打開方式（mode）：,對應二進制文件,對應文本文件,文件指針（File Pointer）,FILE *fp ;是FILE型指針變量，

12、標識一個特定的磁盤文件與文件相關聯(lián)的每個流都有一個FILE類型的控制結構，定義有關文件操作的信息，用戶絕對不應修改,typedef struct { short level; /*緩沖區(qū)′滿′或′空′的程度*/ unsigned flags; /*文件狀態(tài)標志*/ char fd; /*文件描述符*/ unsigned char hold;

13、 /*如無緩沖區(qū)不讀字符*/ short bsize; /*緩沖區(qū)的大小*/ unsigned char *buffer;/*數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的位置*/ unsigned char *curp; /*指針當前的指向*/ unsigned istemp; /*臨時文件指示器*/ short token; /*用于有效性檢查*/ }FILE;

14、 /*在stdio.h文件中定義*/,13.2文件的打開和關閉,int fclose(FILE *fp);把遺留在緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫入文件，實施操作系統(tǒng)級的關閉操作同時，釋放與流聯(lián)系的文件控制塊，以后可以重復使用這部分空間多數(shù)情況下，系統(tǒng)限制同時處于打開狀態(tài)的文件總數(shù)，因此，打開文件前先關閉無用文件是必要的fclose函數(shù)的返回值當順利地執(zhí)行了關閉操作，返回值為0如果返回值為非零值，表示關閉時有錯誤一

15、般只有驅動器中無盤或盤空間不夠時才失敗，關閉失敗會引起數(shù)據(jù)丟失、文件的破壞和程序中的隨機錯誤,13.3按字符讀寫文件,字符讀寫int fgetc(FILE *fp);從fp讀出一個字符，將位置指針指向下一個字符若讀成功，則返回該字符，若讀到文件尾，則返回EOF(EOF是一個符號常量，在stdio.h中定義為-1)int fputc(int c, FILE *fp);向fp輸出字符c若寫入錯誤，則返回EOF，否則返回c,13.

16、3按字符讀寫文件,【例13.1】從鍵盤輸入一串字符，轉存到磁盤文件上,,,【例13.2】 將0~127之間的ASCII字符寫到文件中，然后從文件中讀出并顯示到屏幕上,,,函數(shù)feof()檢查是否到達文件尾，當文件位置指針指向文件尾時，返回非0值，否則返回0值,,【例13.3】 修改例13.2，從文件中讀出字符時，判斷是否為可打印字符，若是則顯示該字符，否則顯示其十進制ASCII碼值,,,,【例13.3】 修

17、改例13.2，從文件中讀出字符時，判斷是否為可打印字符，若是則顯示該字符，否則顯示其十進制ASCII碼值,,,,,為什么在輸出第128個字符的ASCII碼值后又輸出了一個-1呢？,【例13.3】 修改例13.2，從文件中讀出字符時，判斷是否為可打印字符，若是則顯示該字符，否則顯示其十進制ASCII碼值,,,,,為什么在輸出第128個字符的ASCII碼值后又輸出了一個-1呢？,使用函數(shù)feof()時，僅當讀到文件結束符時才能判斷

18、出到達文件尾，而文件結束符是一個值為-1的不可打印的控制字符,,if (!iscntrl(ch)),13.3按字符讀寫文件,字符串讀寫 char *fgets(char *s,int n,FILE *fp);從fp所指的文件中讀取字符串并在字符串末尾添加'\0'，然后存入s，最多讀n-1個字符當讀到回車換行符、文件末尾或讀滿n-1個字符時，函數(shù)返回該字符串的首地址特例：fgets(buf, sizeof(bu

19、f), stdin); int fputs(const char *s, FILE *fp);將字符串寫入文件中若出現(xiàn)寫入錯誤，則返回 EOF，否則返回一個非負數(shù),13.3按字符讀寫文件,【例13.4】用fgets()改寫例13.1程序，從鍵盤輸入一串字符，添加到文本文件demo.txt的末尾。假設文本文件demo.txt中已有內(nèi)容為：I am a student.,,,,13.4按格式讀寫文件,格式化讀寫int fscan

20、f(FILE *fp,const char *format,...);fscanf(fp, "%d,%6.2f", &i, &t);第1個參數(shù)為文件指針，第2 個參數(shù)為格式控制參數(shù)，第3 個參數(shù)為地址參數(shù)表列int fprintf(FILE *fp,const char *format,...);fprintf(fp, "%d,%6.2f", i, t);第1個參數(shù)為文

21、件指針，第2 個參數(shù)為格式控制參數(shù)，第3 個參數(shù)為輸出參數(shù)表列,將平均分作為STUDENT結構體的成員，使函數(shù)的接口更簡潔,【例13.5】修改例12.7程序，計算每個學生的4門課程的平均分，將學生的各科成績及平均分輸出到文件score.txt中,【例13.5】修改例12.7程序，計算每個學生的4門課程的平均分，將學生的各科成績及平均分輸出到文件score.txt中,【例13.5】修改例12.7程序，計算每個學生的4門課程的平均分，將學生

22、的各科成績及平均分輸出到文件score.txt中,【例13.5】修改例12.7程序，計算每個學生的4門課程的平均分，將學生的各科成績及平均分輸出到文件score.txt中,,,,,【例13.6】在例13.5基礎上， 從文件score.txt中讀出每個學生的4門課的平均分，各科成績及平均分,【例13.6】在例13.5基礎上， 從文件score.txt中讀出每個學生的4門課的平均分，各科成績及平均分,,,,13.5按數(shù)據(jù)塊讀寫文件,按數(shù)據(jù)塊

23、讀寫從fp所指的文件中讀取數(shù)據(jù)塊并存儲到buffer指向的內(nèi)存中buffer是待讀入數(shù)據(jù)塊的起始地址size是每個數(shù)據(jù)塊的大小(待讀入的每個數(shù)據(jù)塊的字節(jié)數(shù))count是最多允許讀取的數(shù)據(jù)塊個數(shù)(每個數(shù)據(jù)塊size個字節(jié))返回實際讀到的數(shù)據(jù)塊個數(shù)將buffer指向的內(nèi)存中的數(shù)據(jù)塊寫入fp所指的文件,【例13.7】在前幾個實例基礎上，計算每個學生的4門課程的平均分，將學生的各科成績及平均分輸出到文件student.txt中，

24、然后再從文件中讀出數(shù)據(jù)并顯示到屏幕上,【例13.7】在前幾個實例基礎上，計算每個學生的4門課程的平均分，將學生的各科成績及平均分輸出到文件student.txt中，然后再從文件中讀出數(shù)據(jù)并顯示到屏幕上,【例13.7】在前幾個實例基礎上，計算每個學生的4門課程的平均分，將學生的各科成績及平均分輸出到文件student.txt中，然后再從文件中讀出數(shù)據(jù)并顯示到屏幕上,【例13.7】在前幾個實例基礎上，計算每個學生的4門課程的平均分，將學生的

25、各科成績及平均分輸出到文件student.txt中，然后再從文件中讀出數(shù)據(jù)并顯示到屏幕上,,【例13.7】在前幾個實例基礎上，計算每個學生的4門課程的平均分，將學生的各科成績及平均分輸出到文件student.txt中，然后再從文件中讀出數(shù)據(jù)并顯示到屏幕上,,【例13.7】在前幾個實例基礎上，計算每個學生的4門課程的平均分，將學生的各科成績及平均分輸出到文件student.txt中，然后再從文件中讀出數(shù)據(jù)并顯示到屏幕上,作業(yè),習題13.