第10章文件10.1文件概述

文件的打開和關(guān)閉函數(shù)10.2

文件的讀/寫函數(shù)10.310.4文件的定位函數(shù)本章內(nèi)容導(dǎo)讀本章主要介紹與文件操作相關(guān)的一些庫(kù)函數(shù)，包括文件打開、關(guān)閉、字符讀/寫、字符串讀/寫、數(shù)據(jù)塊讀/寫、格式化讀/寫和定位函數(shù)及其使用方法等。通過學(xué)習(xí)本章，讀者應(yīng)掌握以下內(nèi)容：掌握緩沖文件系統(tǒng)中有關(guān)文件操作的庫(kù)函數(shù)的使用方法；掌握對(duì)文件進(jìn)行簡(jiǎn)單處理。文件：存儲(chǔ)在外部介質(zhì)上數(shù)據(jù)的集合，是操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的單位。文件命名

為標(biāo)識(shí)一個(gè)文件，文件都必須有文件名。

文件名結(jié)構(gòu)盤符:路徑\文件主名[.擴(kuò)展名]。

注意：文件主名和擴(kuò)展名均由字母和數(shù)字等字符組成。

讀文件

將磁盤文件中的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)內(nèi)存的操作。

寫文件

從計(jì)算機(jī)內(nèi)存向磁盤文件中傳送數(shù)據(jù)的操作。

10.1文件概述

文件分類按文件的邏輯結(jié)構(gòu)劃分

記錄文件：由具有一定結(jié)構(gòu)的記錄組成（定長(zhǎng)和不定長(zhǎng)）。

流式文件：由一個(gè)個(gè)字符（字節(jié)）數(shù)據(jù)順序組成。按文件的存儲(chǔ)介質(zhì)劃分

普通文件：存儲(chǔ)介質(zhì)（磁盤、磁帶等）文件。

設(shè)備文件：非存儲(chǔ)介質(zhì)（鍵盤、顯示器、打印機(jī)等）文件。按文件的組織形式劃分

順序存取文件和隨機(jī)存取文件。按文件的內(nèi)容劃分

程序文件和數(shù)據(jù)文件，其中程序文件又可分為源文件、目標(biāo)文件和可執(zhí)行文件。10.1文件概述文件分類按文件的存儲(chǔ)形式劃分ASCII文件（文本文件）：每一字節(jié)存儲(chǔ)一個(gè)字符，便于對(duì)字符逐個(gè)處理。但一般占用存儲(chǔ)空間較多，而且要花費(fèi)轉(zhuǎn)換時(shí)間（二進(jìn)制與ASCII碼之間的轉(zhuǎn)換）。二進(jìn)制文件：數(shù)據(jù)按其在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式原樣存放。二進(jìn)制文件是把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，原樣輸出到磁盤文件中。可以節(jié)省存儲(chǔ)空間和轉(zhuǎn)換時(shí)間，但一個(gè)字節(jié)并不對(duì)應(yīng)一個(gè)字符，不能直接輸出字符形式。文件存取方式順序存取：自上而下逐一地存取文件的內(nèi)容。保存數(shù)據(jù)時(shí)，將數(shù)據(jù)附加到文件的尾部，常用于文本文件。隨機(jī)存取：以一個(gè)完整的單位進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫，常用于二進(jìn)制文件。

10.1文件概述1、文件例

inta=10000;0010011100010000內(nèi)存存儲(chǔ)形式0010011100010000二進(jìn)制形式0011000100110000001100000011000000110000ASCII碼形式文本文件特點(diǎn)：存儲(chǔ)量大，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制速度慢，直觀易記。二進(jìn)制文件特點(diǎn)：存儲(chǔ)量小，無需轉(zhuǎn)換。但因1個(gè)字節(jié)不對(duì)應(yīng)1個(gè)字符，故不能直接輸出其字符形式。

文件系統(tǒng)緩沖文件系統(tǒng)（標(biāo)準(zhǔn)I/O）：系統(tǒng)自動(dòng)為正在使用的文件開辟內(nèi)存緩沖區(qū)。非緩沖文件系統(tǒng)（系統(tǒng)I/O）：由用戶在程序中為每個(gè)文件設(shè)定緩沖區(qū)。磁盤文件輸出文件緩沖區(qū)輸入文件緩沖區(qū)程序數(shù)據(jù)區(qū)a緩沖文件系統(tǒng)緩沖區(qū)指令區(qū)程序用戶數(shù)據(jù)區(qū)非緩沖文件系統(tǒng)注意：緩沖文件系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，所以ANSIC僅采用緩沖文件系統(tǒng)處理文件。定義格式

FILE*文件型指針名1,*文件型指針名2,…；結(jié)構(gòu)體FILE緩沖文件系統(tǒng)為每個(gè)正使用的文件在內(nèi)存開辟文件信息區(qū)。文件信息用系統(tǒng)定義的名為FILE的結(jié)構(gòu)體描述。FILE定義在stdio.h中。typedef

struct/*文件類型聲明*/{

shortlevel;

/*緩沖區(qū)滿/空程度*/unsignedflags;/*文件狀態(tài)標(biāo)志*/charfd;/*文件描述符*/unsignedcharhold;/*檢查緩沖區(qū)狀態(tài)，若無緩沖區(qū)不讀取字符*/shortbsize;/*緩沖區(qū)大小*/unsignedchar*buffer;/*數(shù)據(jù)傳送緩沖區(qū)位置*/unsignedchar*curp;/*當(dāng)前讀寫位置*/unsignedistemp;/*臨時(shí)文件指示*/shorttoken;/*用作有效檢測(cè)*/}FILE;/*結(jié)構(gòu)體類型名FILE*/10.1文件概述2、文件型指針用法文件打開時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)建立文件類型，并返回指向它的指針，程序通過該指針獲得文件信息，以訪問文件。文件關(guān)閉時(shí)，文件類型被釋放。文件名文件使用方式文件類型指針C程序操作系統(tǒng)磁盤注意：結(jié)構(gòu)體類型名FILE必須大寫。10.1文件概述2、文件型指針對(duì)文件進(jìn)行操作之前，必須先打開該文件；使用結(jié)束后，應(yīng)立即關(guān)閉，以免數(shù)據(jù)丟失。Ｃ語言規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出函數(shù)庫(kù)，用fopen()函數(shù)打開一個(gè)文件，用fclose()函數(shù)關(guān)閉一個(gè)文件。為增強(qiáng)程序的可靠性，打開一個(gè)文件的常用方法：

if((fp=fopen("文件名","操作方式"))==NULL)

{

printf("cannotopenthisfile\n");exit(0);

}

10.2文件的打開和關(guān)閉函數(shù)文件打開函數(shù)fopen()函數(shù)首部

FILE*fopen(char*filename,char*mode)功能：按mode指定的“使用方式”打開filename指定的“文件名”對(duì)應(yīng)的文件，同時(shí)自動(dòng)地為該文件分配一個(gè)內(nèi)存緩沖區(qū)。返回值：若打開文件正確，則返回一個(gè)指向“文件型”的指針，系統(tǒng)自動(dòng)建立文件類型，并返回指向它的指針，程序通過該指針獲得文件信息，訪問文件并進(jìn)行各種操作。若打開文件出錯(cuò)，則返回值為“NULL”，其中NULL是在頭文件“stdio.h”中定義的符號(hào)常量，其值為0，含義是“空地址”。要打開的文件名使用文件方式例：文件打開與測(cè)試。

FILE*fp;if((fp=fopen("filename","rb+"))==NULL){printf("cannotopenthisfile\n");exit(0);}例FILE*fp;

fp=fopen

("c:\test",

"rb+");

"r+/rb+"

(讀寫)"a/ab"

(追加)"w/wb"

(只寫)"r/rb"

(只讀)"w+/wb+"

(讀寫)"a+/ab+"

(讀寫)為輸入打開一個(gè)文本/二進(jìn)制文件為輸出打開或建立一個(gè)文本/二進(jìn)制文件為讀/寫打開一個(gè)文本/二進(jìn)制文件為讀/寫建立一個(gè)文本/二進(jìn)制文件為讀/寫打開或建立一個(gè)文本/二進(jìn)制文件向文本/二進(jìn)制文件尾追加數(shù)據(jù)文件使用方式含義程序開始運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)打開和關(guān)閉的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備文件，并分別定義了相應(yīng)的文件型指針。文件型指針名標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備名稱標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備文件名稱stdin標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備（鍵盤）標(biāo)準(zhǔn)輸入stdout標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備（顯示器）標(biāo)準(zhǔn)輸出stderr標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出設(shè)備（顯示器）標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出10.2文件的打開和關(guān)閉函數(shù)文件關(guān)閉函數(shù)fclose()函數(shù)首部：int

fclose(FILE*fp)功能：關(guān)閉fp所指向的文件，同時(shí)自動(dòng)釋放分配給該文件的內(nèi)存緩沖區(qū)。返回值：若正確關(guān)閉指定的文件，則返回0；否則，返回非0。文件打開時(shí)返回的文件類型指針磁盤文件輸出文件緩沖區(qū)輸入文件緩沖區(qū)程序數(shù)據(jù)區(qū)a緩沖文件系統(tǒng)：fclose不關(guān)閉文件可能會(huì)丟失數(shù)據(jù)10.2文件的打開和關(guān)閉函數(shù)

符號(hào)常量EOF對(duì)文本文件執(zhí)行讀操作時(shí)，如果遇到文件尾，則返回一個(gè)文件結(jié)束標(biāo)志EOF（其值在頭文件stdio.h中被定義為-1，含義是文件尾）；對(duì)二進(jìn)制文件執(zhí)行讀操作時(shí)，必須使用庫(kù)函數(shù)feof()判斷是否遇到文件尾。

文件尾測(cè)試函數(shù)feof()函數(shù)首部

int

feof(FILE*fp)功能：判斷fp所指向的文件是否到達(dá)文件尾。同時(shí)適用于ASCII碼文件和二進(jìn)制文件。例如：!feof(input))表示源文件（用于輸入）未結(jié)束，循環(huán)繼續(xù)。返回值：若遇到文件尾，則返回值非0；否則，返回值0。1、字符尾測(cè)試函數(shù)10.3文件的讀/寫函數(shù)寫字符函數(shù)fputc()函數(shù)首部int

fputc(charch,FILE*fp)功能：將ch中的字符寫入fp所指向文件的當(dāng)前位置，同時(shí)將讀/寫位置指針后移1字節(jié)，即指向下一個(gè)讀/寫位置。返回值：若正確寫入字符，則返回剛寫入到文件的字符；否則，返回EOF。

讀字符函數(shù)fgetc()函數(shù)首部int

fgetc(FILE*fp)功能：從fp所指向文件的當(dāng)前位置讀取一個(gè)字符，同時(shí)將讀/寫位置指針后移1字節(jié)，即指向下一個(gè)讀/寫位置。返回值：若正確讀取字符，則返回讀取的單個(gè)字符；否則，返回EOF。上述兩個(gè)函數(shù)主要用于文本文件，也可用于二進(jìn)制文件。2、字符讀/寫函數(shù)10.3文件的讀/寫函數(shù)【例10-1】從鍵盤輸入一些字符，逐個(gè)把它們存到磁盤文件中，直到輸入#結(jié)束。#include<stdio.h>

intmain(void){charch,filename[20];FILE*fp;

scanf("%s",filename);if((fp=fopen(filename,"w"))==NULL){

printf("cannotopenthisfile\n");

exit(0);}while((ch=getchar())!='#'){

fputc(ch,fp);

putchar(ch);}

fclose(fp);return0;}file1.txtComputerandC#computerandC讀字符串函數(shù)fgets()函數(shù)首部

char*fgets(char*str,int

length,FILE*fp)功能：從fp所指向文件的當(dāng)前位置讀入一個(gè)字符串，即讀取length-1個(gè)字符，并在尾部自動(dòng)補(bǔ)充一個(gè)字符串結(jié)束標(biāo)志符'\0'，組成字符串后存入str所指定的內(nèi)存區(qū)，同時(shí)將讀寫位置指針后移實(shí)際讀出的字符個(gè)數(shù)字節(jié)。如果在讀取前n-1個(gè)字符中遇到文件尾EOF或回車，則讀取結(jié)束，并在讀取的字符后面補(bǔ)充一個(gè)字符串結(jié)束標(biāo)志符'\0'組成字符串。返回值：若正確讀取字符串，則返回str對(duì)應(yīng)的地址；否則，返NULL。3、字符串讀/寫函數(shù)10.3文件的讀/寫函數(shù)寫字符串函數(shù)fputs()函數(shù)首部int

fputs(char*str,FILE*fp)功能：把str所指向的一個(gè)字符串，舍去字符串結(jié)束標(biāo)志符'\0'后寫入fp所指向文件的當(dāng)前位置。同時(shí)將讀寫位置指針向后移動(dòng)字符串長(zhǎng)度的字節(jié)。返回值：若正確寫入字符串，則返回寫入文件的實(shí)際字符數(shù)；否則，返回EOF。注意：不同的C語言編譯系統(tǒng)的返回值可能不同。3、字符串讀/寫函數(shù)10.3文件的讀/寫函數(shù)

寫數(shù)據(jù)塊函數(shù)fwrite()函數(shù)首部

int

fwrite(void*buffer,int

size,int

count,FILE*fp)功能：將從buffer開始的count個(gè)數(shù)據(jù)（每個(gè)數(shù)據(jù)占用size個(gè)字節(jié)）一次性寫入fp所指向的文件。同時(shí)，將讀/寫位置指針向后移動(dòng)size×count個(gè)字節(jié)。返回值：若正確寫入數(shù)據(jù)塊，則返回值是count；否則，返回0。說明buffer：指向要輸入/輸出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的首地址的指針size:每個(gè)要寫入數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)count：要寫入的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)fp:要寫入的文件指針fread與fwrite

一般用于二進(jìn)制文件的讀/寫。4、數(shù)據(jù)塊讀/寫函數(shù)10.3文件的讀/寫函數(shù)讀數(shù)據(jù)塊函數(shù)fread()函數(shù)首部

int

fread(void*buffer,int

size,int

count,FILE*fp)功能：從fp所指向文件的當(dāng)前位置開始，一次性讀入count個(gè)數(shù)據(jù)（每個(gè)數(shù)據(jù)占用size個(gè)字節(jié)），并將讀入的數(shù)據(jù)存放到以buffer為首地址的內(nèi)存區(qū)；同時(shí)，將讀/寫位置指針向后移動(dòng)size×count個(gè)字節(jié)。返回值：若正確讀取數(shù)據(jù)塊，則返回值是count；否則，返回0。說明buffer：指向要讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的首地址的指針size:每個(gè)要讀取數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)count：要讀取的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)fp:要讀取的文件指針4、數(shù)據(jù)塊讀/寫函數(shù)10.3文件的讀/寫函數(shù)例floatf[2];FILE*fp;

fp=fopen("aa.dat","rb");

fread(f,4,2,fp);for(i=0;i<2;i++)

fread(&f[i],4,1,fp);例structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;floatscore[3];}stud[10];for(i=0;i<10;i++)

fread(&stud[i],sizeof(structstudent),1,fp);【例10-2】從鍵盤輸入4個(gè)學(xué)生數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)存到磁盤文件中去。#include<stdio.h>#defineSIZE4struct

student_type{charname[10];

int

num;

intage;charaddr[15];}stud[SIZE];intmain(void){

inti;for(i=0;i<SIZE;i++)

scanf("%s%d%d%s",stud[i].name,&stud[i].num,

&stud[i].age,stud[i].addr);

save();display();return0;}voidsave(){FILE*fp;

inti;if((fp=fopen("c:\stu_list","wb"))==NULL){printf("cannotopenfile\n");

exit(0);}for(i=0;i<SIZE;i++)if(fwrite(&stud[i],sizeof(struct

student_type),1,fp)!=1)

printf("filewriteerror\n");

fclose(fp);}voiddisplay(){FILE*fp;

inti;if((fp=fopen("c:\stu_list","rb"))==NULL){printf("cannotopenfile\n"); exit(0);}for(i=0;i<SIZE;i++){fread(&stud[i],sizeof(struct

student_type),1,fp);

printf("%-10s%4d%4d%-15s\n",stud[i].name,stud[i].num,stud[i].age,stud[i].addr);}

fclose(fp);}zhang100119room-101fun100220room-102tan100321room-103ling100421room-1045、格式化讀/寫函數(shù)

格式化寫函數(shù)fprint()函數(shù)首部

int

fprintf(FILE*fp,char*format[,argument…])功能：將argument的值以format指定的格式寫入fp所指向的文件。返回值：若正確寫入數(shù)據(jù)，則返回實(shí)際輸出字符的個(gè)數(shù)；否則，返回值是負(fù)數(shù)。格式化讀函數(shù)fscanf()函數(shù)首部int

fscanf(FILE*fp,char*format[,argument…])功能：根據(jù)format指定的格式從fp所指向文件中讀入數(shù)據(jù)保存至argument所指向的內(nèi)存單元。返回值：若正確讀入數(shù)據(jù)，則返回值是已讀入的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)；否則，返回值是EOF。例fscanf(fp,"%d%f",&i,&f);

//若文件中有3,4.5,則將3送入i,4.5送入t

fprintf(fp,"%d,%f",i,t);

//將i和t按%d,%f格式輸出到fp文件10.3文件的讀/寫函數(shù)【例10-3】從鍵盤按格式輸入數(shù)據(jù)存到磁盤文件中去，并回顯到屏幕上。#include<stdio.h>intmain(void){chars[80],c[80];

int

a,b;

FILE*fp;

if((fp=fopen("test","w"))==NULL)

{puts("can'topenfile");exit();}

fscanf(stdin,"%s%d",s,&a);/*鍵盤輸入*/

fprintf(fp,"%s%d",s,a);/*寫入文件*/

fclose(fp);

if((fp=fopen("test","r"))==NULL)

{puts("can'topenfile");exit();}

fscanf(fp,"%s%d",c,&b);/*從文件讀出*/

fprintf(stdout,"%s%d",c,b);/*屏幕顯示*/

fclose(fp);

return0;}

與scanf()和printf()函數(shù)的功能相似，區(qū)別在于fscanf()和fprintf()函數(shù)的操作對(duì)象是指定文件，而scanf()和printf()函數(shù)的操作對(duì)象是標(biāo)準(zhǔn)輸入（stdin）輸出（stdout）文件。例如，int

i=3;floatf=9.80;

fprintf(fp,"%2d,%6.2f",i,f);fprintf()的作用是將變量i按%2d格式、變量f按%6.2f格式，以逗號(hào)作分隔符，輸出到fp所指向的文件中：□3,□□9.80（□表示1個(gè)空格）。5、格式化讀/寫函數(shù)10.3文件的讀/寫函數(shù)文件位置指針：指向當(dāng)前讀寫位置的指針。讀寫方式順序讀寫：位置指針按字節(jié)位置順序移動(dòng)。隨機(jī)讀寫：位置指針按需要移動(dòng)到任意位置。文件指針復(fù)位函數(shù)函數(shù)首部

int

rewind(FILE*fp)功能：將fp所指向文件的位置指針重置到文件開頭，即把文件的位置指針重新定位到fp所指向文件的起始位置。返回值：若執(zhí)行正確，則返回值是0；否則，返回值是非0。10.4文件的定位函數(shù)文件隨機(jī)定