1、第11章 文件类型 第第11章章 文件类型文件类型 11.1 文件类型与文件指针文件类型与文件指针 11.2 文件的打开与关闭文件的打开与关闭 11.3 文件的读写与建立文件的读写与建立 11.4 文件辅助操作文件辅助操作 11.5 程序设计举例程序设计举例 第11章 文件类型 11.1 文件类型与文件指针文件类型与文件指针 1.文本文件和二进制文件文本文件和二进制文件 C语言文件把数据看作是一连串的字符（字节）。C语言文件是一个字符（字节）的序列，是一字符流或字节流，是一种流式文件。根据数据的组织形式，可分为文本文件和二进制文件。第11章 文件类型 文本文件又称为ASCII文件，每一个字节中
2、存放一个ASCII代码，代表一个字符。例如，一个整数123，若用ASCII文件存放，占3个字节的存储单元，1、2、3各用一个字节存储。而1、2、3的ASCII码分别为49、50、51，故123用ASCII文件存放时，存放形式为001100010011001000110011。二进制文件是直接用数据的二进制形式存放。例如，对整数123，二进制为0000000001111011，用二进制 文 件 存 放，需 2 个 字 节，存 放 形 式 为0000000001111011。第11章 文件类型 2.缓冲文件系统和非缓冲文件系统缓冲文件系统和非缓冲文件系统 在缓冲文件系统中，系统自动在内存中为每个正
3、在使用的文件开辟一个缓冲区，文件的存取都是通过缓冲区进行的。缓冲区相当于一个中转站，它的大小由具体的C版本规定，一般为512字节。缓冲文件系统原来用于处理文本文件。在非缓冲文件系统中，系统不为所打开的文件自动开辟缓冲区，缓冲区的开辟由程序完成。非缓冲文件系统原来用于处理二进制文件。ANSI C不再采用非缓冲文件系统，而只采用缓冲文件系统，在处理二进制文件时，也通过缓冲文件系统进行。ANSI C通过扩充缓冲文件系统，使缓冲文件系统既能处理文本文件，又能处理二进制文件。第11章 文件类型 3.内部文件和外部文件内部文件和外部文件 存放在外部介质上的文件称为外部文件，通过文件名标识。C程序中的文件称
4、为内部文件，用文件指针来描述。程序中要实现对文件的处理，先必须在内部文件与外部文件之间建立联系，打开文件；然后方可对文件进行操作。文件最基本的操作是读写操作；操作完成应当切断内部文件与外部文件之间的联系，关闭文件。对文件进行的所有操作通过C编译系统提供的标准函数完成，这些函数的信息包含在头文件“stdio.h”中。第11章 文件类型 11.1.2 文件类型文件类型 在缓冲文件系统中，系统为每个被使用的文件都在内存中开辟一个区域，用来存放文件名、文件状态、缓冲区状态及文件当前位置等信息，这些信息保存在一个结构体变量中。文件类型是一个特殊的结构体类型，一般命名为FILE。用户可以直接使用FILE来
5、定义文件类型变量，存放要处理的文件的基本信息。各种C编译系统的FILE定义可以不同，但均包含进行文件处理所需的基本信息。第11章 文件类型 下面是TURBO C中对FILE的定义：typedef struct short level；unsigned flags；char fd；unsigned char hold；short bsize；unsigned char *buffer；unsigned char *curp；unsigned istemp；short token；FILE；第11章 文件类型 11.1.3 文件指针变量文件指针变量 对文件的描述，往往通过指向文件的文件指针变量来进
6、行。文件指针变量定义的形式为：FILE *文件指针变量；例如：FILE *fp，*fpa10；定义了文件指针变量fp和文件指针变量数组fpa。文件指针变量fp及文件指针变量数组fpa的每个分量可以指向一个文件的信息。第11章 文件类型 11.2 文件的打开与关闭文件的打开与关闭 11.2.1 文件的打开文件的打开 文件的打开用fopen（）函数完成，调用方式通常为：fp=fopen（文件名，文件使用方式）；第11章 文件类型 文件使用方式共有 12 种，用特定字符形成的字符串来描述。(1)r方式，以只读方式打开文本文件。这时从文件中读数据到内存，故要求文件已经存在。用r方式打开的文件只能读，不
7、能同时写。(2)w方式，以只写方式打开文本文件。这时将内存中的数据写入到磁盘文件中。若文件不存在，建立新文件；若文件存在，则刷新文件，重新建立。用w方式打开的文件只能写，不能同时读。第11章 文件类型 (3)a方式，为文本文件的追加方式。用于向已存在的文件尾部追加新的数据，而文件中原来的数据不被破坏。(4)r+、w+、a+方式，打开的文本文件既能读又能同时写。r+方式：在读的同时可以进行写。读写位置指针在头部，若原来存在此文件，则以覆盖方式写。w+方式：在写的同时可以进行读。由于打开文件时，文件原来的内容被刷新，一般不要在打开文件后立即读文件。a+：在追加的同时可以进行读。读文件时，从文件首部
8、开始；写文件时，在文件尾部追加。第11章 文件类型 (5)rb、wb、ab、rb+、wb+、ab+是使用二进制文件相应的六种方式。打开文件可得到三个信息：要访问的文件名。使用文件的方式。哪一个指针变量用于指向被打开的文件。打开成功，返回文件指针（文件信息区的起始地址）；不能打开，返回空指针。第11章 文件类型 例如：例如：(1)fp=fopen（student.dat，w）；以只写方式打开当前盘当前目录下的文本文件中的学生数据文件，用户可将数据写入此磁盘文件中。(2)fp=fopen（c：cjcjc.dat，student.dat，r）；以只读方式打开C盘成绩子目录下C语言成绩文件，用户可将文
9、件中数据读出来。但此文件必须存在，否则会出错。第11章 文件类型 (3)fp=fopen（PRG，ab+）；打开二进制文件PRG，在读的同时也可以写。为确保文件的读写操作，对文件是否已正常打开往往加上if语句进行控制。例如：if（fp=fopen（student.dat，w）=NULL）printf（不能打开文件！）；exit（0）；第11章 文件类型 说明：说明：(1)不是所有编译系统均提供以上 12 种文件使用方式。(2)用r、rb方式打开的文件必须已经存在。(3)用w、wb方式打开的文件，可以存在也可以不存在。不存在时，则新建文件；存在时，重新建立，原文件内容不被保留。(4)在读写文本文
10、件时，对回车换行符要进行转换，读时回车换行符转换成换行符，写时回车换行符转换成回车、换行两个字符。对二进制文件，不进行这种转换。第11章 文件类型 (5)程序运行时，系统自动打开标准输入stdin、标准输出stdout、标准出错输出stderr三个标准文件。stdin、stdout、stderr由系统自动定义，可直接使用。(6)标准设备文件可与普通文件一样操作，但将产生特殊效果。如写到打印机，将在程序中实现打印输出控制。第11章 文件类型 11.2.2 文件的关闭文件的关闭 文件在使用完后，应及时关闭。文件的关闭用fclose（）函数完成，调用方式为：fclose（文件指针变量）；关闭文件将使
11、文件指针变量与文件名脱钩，即指针变量不再指向该文件。文件关闭后不能再用该指针变量对文件进行操作，该指针变量可再指向其它文件。顺利执行了关闭操作，将返回函数值0。如返回一个非0值，则表示文件关闭出错。第11章 文件类型 11.3 文件的读写与建立文件的读写与建立 11.3.1 字符级数据的读和写字符级数据的读和写 1.字符级数据的读字符级数据的读 函数原型：int fgetc（FILE *fp）；功能：从文件指针fp所指向的文件中读取一个字节的代码值（字符），作为函数的返回值。正常情况下为一个字符，读到文件尾或出错时为EOF（-1）。第11章 文件类型 说明：(1)读完一字节数据后，文件指针自动
12、后移。(2)getc和fgetc是等价的宏。(3)若文件指针为stdin，则fgetc（stdin）功能与getchar（）等价。第11章 文件类型 2.字符级数据的写字符级数据的写 函数原型：int fputc（int ch，FILE*fp）；功能：将ch写入文件指针fp所指向的文件中。写入成功返回字符值，不成功返回值EOF。说明：(1)写入数据前，文件指针自动后移。(2)puttc和fputc是等价的宏。(3)若文件指针为stdout，则fputc（stdout）功能与puttchar（）等价。(4)文件的建立通过写操作完成。第11章 文件类型 11.3.2 字级数据的读和写字级数据的读和
13、写 1.字级数据的读字级数据的读 函数原型：int getw（FILE *fp)；功能：从文件指针fp所指文件中读一个字的数据（整数），并以它作为函数的返回值。说明：非标准C所提供函数。第11章 文件类型 2.字节数据的写字节数据的写 函数原型：int putw（int w，FILE *fp)；功能：写一个字的数据（整数）到文件指针fp所指的文件中，并以它作为函数的返回值。说明：非标准C所提供函数。第11章 文件类型 11.3.3 字符串级数据的读和写字符串级数据的读和写 1.字符串数据的读字符串数据的读 函数原型：char *fgets（char *str，int len，FILE *fp）
14、；功能：功能：从文件指针fp所指的文件中读入一个长度为len-1的字符串，送入到str所指内存地址中。返回值为str的首地址，若读到文件尾或出错，则返回值为NULL。第11章 文件类型 说明：(1)字符串读入后在最后加结尾符0。(2)将读到的回车符作为字符存储。这点与gets（）函数不同，gets（）把读到的回车符转换成结尾符。(3)字符串数据的读和写亦称“行处理”。第11章 文件类型 2.字符串数据的写字符串数据的写 函数原型：int fputs(char *str,FILE *fp)；功能：将str指针所指字符串写入到文件指针fp所指文件中。若该函数成功调用，返回函数值0，否则返回函数值非
15、0。第11章 文件类型 11.3.4 数据块数据的读和写数据块数据的读和写 1.数据块数据的读数据块数据的读 函数原型：unsigned fread（void*buffer，unsigned size，unsigned count，FILE*fp）；功能：从文件指针fp所指的文件中读取count个大小为size字节的数据块到buffer指针所指的内存中。读到的数据可能含有各种不同的类型。若该函数成功调用，返回count的值。第11章 文件类型 例如：int a100；fread（a，2，100，fp）；/*从fp读取100个大小为2字节的数据块（整数）到数组a中*/第11章 文件类型 2.数据
16、块数据的写数据块数据的写 函数原型：unsigned fwrite（void*buffer，unsigned size，unsigned count，FILE*fp）；功能：向文件指针fp所指的文件写入由buffer指针所标识的count个大小为size字节的数据块。若该函数成功调用，返回count的值。例如：int a100；fwrite（a，2，100，fp）；/*将整个数组a写入文件fp中*/第11章 文件类型 11.3.5 格式化数据的读和写格式化数据的读和写 1格式化读格式化读函数原型：函数原型：int fscanf(FILE*fp，格式字串，地址表)；功能：按指定格式从文件fp中读
17、取数据至指定地址。例如：int i，j；float f；fscanf(fp，%d%d%f,&i,&j,&f)；/*从fp中按指定格式读取数据至i、j、f中*/第11章 文件类型 2格式化写 函数原型：int fprintf(FILE*fp，格式字串，变量表)；功能：按指定格式将给定数据写入文件fp中。使用fscanf()和fprintf()函数对磁盘文件进行读和写相当方便，但是输入时需将ASCII码转换为二进制，输出时需将二进制转换成ASCII码，费时间，故一般较少采用，而是使用fread()和fwrite()函数。第11章 文件类型 11.3.6 文件的建立步骤文件的建立步骤 对文件操作前必
18、须打开文件，文件打开后才可进行读写操作，操作完成应关闭文件。文件的建立步骤如下：(1)以写方式打开文件。(2)将数据写入文件，多个数据反复写入。(3)写完数据关闭文件。第11章 文件类型 例例 11-1 定义一个函数，建立存放26个英文小写字母的文件LF.DAT。void creatfile（）char l；FILE *fp；if（fp=fopen（LF.DAT，w）=NULL）/*打开文件*/printf（不能打开文件！）；exit（0）；for（l=a；l=z；l+）/*写入数据*/fputc（l，fp）；fclose（fp）；/*关闭文件*/第11章 文件类型 例例 11-2 定义一个函
19、数，建立存放某班50个同学姓名、C语言成绩的数据文件CCJ.DAT，原始数据由数组参数传入。void creatfile（float x）int i；FILE *fp；if（fp=fopen（CCJ.DAT，wb）=NULL）/*打开文件*/printf（不能打开文件！）；exit（0）；for（i=0；i=50；i+）/*写入数据*/fwrite（x+i，4，1，fp）；fclose（fp）；/*关闭文件*/第11章 文件类型 写入数据也可以整体一次完成：fwrite（x，4，50，fp）；(1)文件的建立在操作系统下可通过改向操作完成。(2)数据源文件也可通过任何字处理软件建立。(3)执行
20、一个向打印机写的操作，可在程序中实现数据的打印输出。例如：fp=fopen（PRN：，w）；fputs（HUNAN COMPUTER，fp）；/*打印输出HUNAN COMPUTER*/打印输出也可直接使用系统提供的打印机文件指针stdprn。第11章 文件类型 11.3.7 文件的读取控制文件的读取控制 是不是处于文件尾部，可用文件结尾标志EOF来判断，还可用feof()函数来判断，即 (1)while(fgetc(fp)!=EOF)读取数据 (2)while(!feof(fp)读取数据 对于二进制文件，由于最后一个数据可能为1(EOF)，因此最好用feof()函数控制读取。当然，读文件前应
21、先打开文件，读完数据后应该关闭文件。第11章 文件类型 例例11-3 从上例建立的文件CCJ.DAT中读出学生的C语言成绩，求出每个学生与平均成绩之差。/*程序11-3，求每个学生与平均成绩之差*/struct stchar *name；float cj；C200；/*假定学生人数不超过200人*/main（）int i=0，n；float sum=0，av；float sav200；/*与平均成绩之差*/FILE *fp；第11章 文件类型 FILE *fp；if(fp=fopen(CCJ.DAT，rb)=NULL)/*打开文件*/printf(不能打开文件!)；exit(0);while(
22、!feof(fp)/*读数据，同时进行累加*/fread(c+i，6，1，fp)；sum+=ci.cj；i+；n=i；av=sum/n；/*求平均成绩*/for(i=0；in；i+)/*求与平均成绩之差并输出*/savi=ci.cjav；printf(%s，%6.1f，%6.1fn，ci.name，ci.cj，savi)；第11章 文件类型 11.4 文件辅助操作文件辅助操作 1.反绕函数反绕函数函数原型：void rewind（FILE *fp）；功能：使文件的读写位置指针返回文件开头。第11章 文件类型 2.随机定位函数随机定位函数 函数原型：int fseek（FILE *fp，long
23、 int numbytes，int origin）；功能功能：将文件的位置指针移动numbytes个字节，numbytes为正数表示后移，为负数表示前移。其中移动的开始位置由origin确定，origin的值可以为0、1、2，或SEEK-SET、SEEK-CUR、SEEK-END，分别代表“文件开头”、“当前位置”、“文件末尾”三个特殊位置。第11章 文件类型 例如：例如：(1)fseek（fp，100l，0）；/*将文件的位置指针移动到离文件开头100个字节处*/(2)fseek（fp，50l，1）；/*将文件的位置指针向前移动50个字节处*/(3)fseek（fp，-10l，2）；/*将文
24、件的位置指针向后移10个字节处*/利用随机定位函数实现对文件的随机读写。第11章 文件类型 3.求当前读写位置函数求当前读写位置函数 函数原型：long int ftell（FILE *fp）；功能：得到文件的当前读写位置指针，用相对于文件开头的位移量来表示。若出现调用错误，返回值为-1。第11章 文件类型 4.出错检测函数出错检测函数 函数原型：int ferror（FILE *fp）；功能：检查文件中各种输入输出函数调用是否出错。若得到的函数值为0，表示未出错；得到的函数值非0，表示出错。调用fopen（）函数时，ferror初值自动置0。第11章 文件类型 5.初始化清零函数初始化清零函
25、数 函数原型：void clearerr（FILE *fp）；功能：清除文件错误标志和文件结束，将文件错误标志和文件结束标志置0。输入输出函数调用出错后，出错标志一直保留，直到对同一文件调用clearerr（）函数、rewind（）函数或任一输入输出函数。第11章 文件类型 11.5 程序设计举例程序设计举例 例例 11-4 从键盘输入若干字符，存入某磁盘文件中，然后从文件中读取数据打印输出。/*程序11-4，输入若干字符至文件，并打印输出*/main（）char ch，*fname；FILE *fp，*pp；scanf（%s，fname）；/*输入磁盘文件名*/*建立文件*/if（fp=fo
26、pen（fname，w）=NULL）printf（文件不能打开！）；第11章 文件类型 exit(0)；ch=getchar()；/*从键盘读数据并写入文件fp*/while(ch!=n)fputc(ch，fp)；ch=getchar()；fclose(fp)；/*从刚建立的磁盘文件中读取数据，并打印输出*/if(fp=fopen(fname，r)=NULL)/*打开数据文件*/printf(数据文件不能打开!)；exit(0)；第11章 文件类型 if（pp=fopen（PRN：，w）=NULL）printf（打印机没能连接！）；exit（0）；ch=fgetc（fp）；while（！feo
27、f（fp）fprintf（pp，%6c，ch）；ch=fgetc（fp）；fclose（fp）；fclose（pp）；第11章 文件类型 例例 11-5 学生信息包含有学号、姓名、年龄、成绩及住址，从键盘输入n个学生的这些信息，然后存入一个磁盘文件STUDENT.DAT中。算法提示：(1)学生信息含有不同类型的数据，故用结构体数组描述。(2)为方便使用，文件的建立用函数完成，学生信息写入文件时用fwrite()函数进行。第11章 文件类型 程序如下：/*程序11-5，建立学生信息文件*/define SIZE 200struct studentint num；char *name；int ag
28、e；float score；char *addr；stud SIZE；/*学生数组*/int n；/*学生人数*/第11章 文件类型 void save（）/*建立文件STUDENT.DAT*/FILE *fp；int i；if（fp=fopen（STUDENT.DAT，wb）=NULL）printf（不能建立文件！）；exit（0）；for（i=0；in；i+）if（fwrite（&studi，sizeof（struct student），1，fp）！=1）printf（文件不能写！n）；exit（0）；第11章 文件类型 fclose（fp）；main（）int i；scanf（%d，&n
29、）；for（i=0；in；i+）/*从键盘输入数据*/scanf（%d%s%d%f%s，&stud i.mum，stud i.name，&stud i.age，&stud i.score，stud i.addr）；save（）；/*调用函数建立文件*/第11章 文件类型 例11-6 文件auto.dat存放了某道路同一时间各路段的车流信息，内容如下表。从文件中读取数据，计算各路段的车流量。车车 型型路段路段1路段路段2路段路段3路段路段4BUS1001208098JEEP50997090TRUCK76234200190CAR234400365380MOTO800650700740第11章 文件
30、类型/*例11-6，分段车流量计算*/main()struct at char *name；int num4；auto5；/*原始数据*/FILE*fp；int i，j；int vehicle4；/*输出数组*/if(fp=fopen(auto.dat，rb)=NULL)/*打开文件*/printf(不能打开文件!)；exit(0);第11章 文件类型 i=0；while(!feof(fp)/*读数据*/fread(auto+i，10，1，fp)；i+；for(i=0；i4；i+)/*计算车分段流量*/vehicle4=0；for(j=0；j5；j+)vehiclei+=autoj.numi；
31、printf(路段1 路段2 路段3 路段4n)；for(i=0；i4；i+)/*输出*/printf(%8d，vehiclei)；第11章 文件类型 运行结果：路段1 路段2 路段3 路段41260 1503 1415 1538 第11章 文件类型 例11-7 编写类似DOS的拷贝命令的文件复制程序。算法提示：(1)进行文件复制时需给出源文件与目标文件，程序中利用主函数的参数通过命令行获得。(2)进行文件复制时反复从源文件中读，向目标文件写。第11章 文件类型 程序如下：/*程序11-7，文件复制程序*/main(int argc，char *argv)int i；FILE *fps，*fp
32、t；if(argc!=3)puts(命令行参数格式是：执行文件名 源文件名 目标文件名)；exit(0)；if(fps=fopen(argv1，rb)=NULL)printf(源文件不能打开!)；exit(0)；第11章 文件类型 if(fpt=fopen(argv2，wb)=NULL)printf(目标文件不能建立!)；exit(0)；while(!feof(fps)fread(&i，2，1，fps)；fwrite(&i，2，1，fpt)；fclsoe(fps)；fclose(fpt)；第11章 文件类型 例11-8 将例11-5建立的磁盘文件STUDENT.DAT首先在屏幕上输出文件内容，
33、然后使指针移到开头，实现文件的复制。本题对文件的操作有显示输出和复制两种，但不是同时进行，故会涉及到指针移动，可用rewind()函数将源文件指针移回文件开头。第11章 文件类型 程序如下：/*程序11-8，文件的输出复制操作*/#define SIZE 200struct student int num；char *name；int age；float score；char *addr；stud；main()FILE *fp1，*fp2；char *tname；第11章 文件类型 int i=0；if(fp1=fopen(STUDENT.DAT，rb)=NULL)printf(不能打开文件!
34、)；exit(0)；while(!feof(fp1)/*屏幕输出*/fread(&stud，sizeof(struct student)，1，fp1);printf(%6d%16s%8d%8.1f%28sn，stud.mum，stud.name，stud.age，stud.score，stud.addr)；puts(请输入目标文件名)；gets(tname)；rewind(fp1)；第11章 文件类型 if(fp2=fopen(tname，wb)=NULL)printf(不能建立文件!)；exit(0)；while(!feof(fp1)/*复制文件*/fread(&stud，sizeof(st
35、ruct student)，1，fp1)；fwrite(&stud，sizeof(struct student)，1，fp2)；fclose(fp1)；fclose(fp2)；第11章 文件类型 例11-9 某书店库存数据保存在库存文件BK中，每天的销售数据保存在销售文件BX中。编写程序，根据当天的销售数据调整库存文件。算法提示：(1)用一临时文件BT先保存调整后的库存。(2)从库存文件BK中读出库存数据减去从销售文件BX中读出的对应销售数据进行库存调整，写入临时库存文件BT。(3)操作完毕，将临时库存文件BT改名为原库存文件BK。第11章 文件类型 程序如下：/*程序11-9，文件合并操作*
36、/struct book char *name；int num；main()struct book b；int x；FILE *fk，*fx，*ft；if(fk=fopen(BK，rb)=NULL)printf(不能打开库存文件!)；exit(0)；第11章 文件类型 if(fx=fopen(BX，rb)=NULL)printf(不能打开销售文件!)；exit(0)；if(ft=fopen(BT，wb)=NULL)printf(不能打开临时库存文件!)；exit(0)；while(!feof(fk)/*进行调整*/fread(&b，sizeof(struct book)，1，fk)；fread
37、(&x，2，1，fx)；第11章 文件类型 b.num=x；fwrite(&b，sizeof(struct book)，1，ft)；fcloseall()；/关闭所有文件*/system(delete BK)；/*删除原库存文件*/system(rename BT BK)；/*将临时库存文件改名为原库存文件名*/第11章 文件类型 习习 题题 十十 一一 1文件类型与结构体类型有何关系？在程序中如何对文件进行操作？2简述文件建立、读取的一般过程。3从键盘输入一个字符串，将其中的字母存入一个磁盘文件中，非字母存入另一个磁盘文件中。4将1100之间的偶数与奇数分别用文件保存。5编写程序，求出100
38、0以内的素数，并用一文件保存。6从上题的文件中读取数据，将1000以内的素数打印输出。7编写程序，将一字符文件的内容反序保存至另一文件中。第11章 文件类型 8有若干个学生，每个学生包含学号、姓名、八门课成绩等信息，计算出每个学生的平均成绩，并将原始数据及平均成绩存入一个磁盘文件。9读取上题文件中的数据，将平均成绩不及格的学生数据与平均成绩大于85分的学生的数据分别用另外的文件保存。10某单位职工工资数据保存在文件gz.dat中，每个职工的数据包括姓名、职务工资、岗位津贴、扣款。编写程序，读取文件gz.dat中数据至一链表。11将第3题中的两个文件合并成一个文件，第二个文件的内容追加在第一个文件内容的后面。第11章 文件类型 12将两个排好序的整数文件合并成一个新文件，要求依然保持数据的顺序。13编写通讯录管理程序，通讯录数据用磁盘文件保存，一方面可追加数据和修改数据，另一方面可根据姓名查找数据。14编写类似DOS的TYPE命令的程序，输出命令行中参数所指定文件的内容。15编写程序，对n个文件的内容可选择依次显示或依次打印。16将例11-5改用链表完成处理。17对第9章习题18引入文件处理，重新编写程序。18对第10章习题22引入文件处理，重新编写程序。
