第11章文件本章要點：文件的概念文件指針文件的打開和關(guān)閉文件的讀寫操作學習方法建議：正確理解文件概念，清楚ASCII文件、二進制文件的區(qū)別。重點掌握文件類型指針的含義，文件的打開與關(guān)閉以及文件的讀寫。

1．問題描述——將短句“HelloWorld!”寫入文件把短句“HelloWorld!”保存到磁盤文件fl.txt中。2．引例分析運行程序后，在應用程序所在的目錄下，新建了一個fl.txt文件，可以用記事本（或其他文本編輯工具）打開文件進行查看，文件內(nèi)容是“HelloWorld!”。

11.1引例3．程序代碼#include"stdio.h"#include"process.h"/*包含過程控制函數(shù)的頭文件*//*把字符串"HelloWorld!"保存到文件f1.txt中*/main(){FILE*fp;/*定義文件指針*/if((fp=fopen("f1.txt","w"))==NULL)/*打開文件*/{printf("Cannotopenthisfile!");exit(0);/*調(diào)用過程控制函數(shù)exit()，終止當前運行的程序*/}printf("%s","HelloWorld!\n");fprintf(fp,"%s","HelloWorld!\n");/*將“HelloWorld!”寫入文件中*/fclose(fp);/*關(guān)閉文件*/return0;}11.2.1文件的概念1.文件與文件名文件是指存放在外部存儲介質(zhì)上的數(shù)據(jù)集合，操作系統(tǒng)一般都是以文件為單位對數(shù)據(jù)進行存儲與處理的。當要讀取外部介質(zhì)（如磁盤）上的數(shù)據(jù)時，先要按文件名找到該數(shù)據(jù)所在的文件，然后再從該文件中讀取所要的數(shù)據(jù)；反之，當要往外部介質(zhì)上存儲數(shù)據(jù)時也要建立文件，然后再通過它存儲數(shù)據(jù)。在C語言中的文件有兩層含義，一是指上述磁盤上的文件，除了這種文件外，還把外部輸入輸出設(shè)備（如鍵盤、顯示器、打印機等）也看作一種特殊的文件。為了標識一個文件，每個文件都必須有一個文件名，其一般結(jié)構(gòu)為：主文件名[.擴展名]其中，主文件名和擴展名的命名規(guī)則都要遵循操作系統(tǒng)的規(guī)定。11.2Ｃ語言文件概述2.文件分類（1）根據(jù)文件的內(nèi)容，可分為程序文件和數(shù)據(jù)文件。程序文件是一維的、連續(xù)的、無結(jié)構(gòu)的字符序列，可以看成是由一條無結(jié)構(gòu)的記錄組成的文件?？煞譃樵次募⒛繕宋募涂蓤?zhí)行文件。數(shù)據(jù)文件是帶有結(jié)構(gòu)的、性質(zhì)相同的記錄的集合。每個記錄由若干個數(shù)據(jù)項組成，數(shù)據(jù)項是最基本的不可分割的數(shù)據(jù)單位，也是文件中可以操作的最小數(shù)據(jù)單位。（2）根據(jù)文件的組織形式，可分為順序存取文件和隨機存取文件。順序存取文件是指文件中各記錄寫入順序、存放順序和讀出順序三者是一致的。隨機存取文件其所有記錄等長，各記錄相應的數(shù)據(jù)項的長度也相同，按記錄號進行存取，可直接讀寫任一條記錄。（3）根據(jù)文件的存儲形式，可分為ASCII碼文件和二進制文件。ASCII文件也稱為文本文件，這種文件在磁盤中存放時每個字符對應一個字節(jié)，用于存放對應的ASCII碼。這類文件便于對字符進行逐個處理，但是占用存儲空間較多。二進制文件是按二進制的編碼方式來存放文件的，可以節(jié)省存儲空間和轉(zhuǎn)換時間，但每個字節(jié)并不對應一個字符，不能直接輸出字符形式。3.文件指針文件指針在Ｃ語言中用一個指針變量指向一個文件，這個指針稱為文件指針。通過文件指針可以對它所指向的文件進行各種操作。定義文件指針的一般形式為：FILE*指針變量標識符；例如：FILE*fp；

fp是指向FILE結(jié)構(gòu)的指針變量，通過fp即可找到存放某個文件信息的結(jié)構(gòu)變量，然后按結(jié)構(gòu)變量提供的信息找到該文件并實施對文件的操作。所謂緩沖文件系統(tǒng)是指系統(tǒng)自動地在內(nèi)存區(qū)為每個正在使用的文件開辟一個緩沖區(qū)，從內(nèi)存向磁盤輸出數(shù)據(jù)時，必須首先輸出到緩沖區(qū)中，待緩沖區(qū)裝滿后，再一起輸出到磁盤文件中。從磁盤文件向內(nèi)存讀入數(shù)據(jù)時則正好相反，首先將一批數(shù)據(jù)讀入到緩沖區(qū)中，再從緩沖區(qū)中將數(shù)據(jù)逐個送到程序數(shù)據(jù)區(qū)，緩沖區(qū)的使用提高了存取文件的效率。所謂“非緩沖文件系統(tǒng)”是指系統(tǒng)不自動開辟確定大小的緩沖區(qū)，而由程序為每個文件設(shè)定緩沖區(qū)。本章介紹ANSIC規(guī)定的緩沖文件系統(tǒng)以及對它的讀寫。11.2.2ANSIC的緩沖文件系統(tǒng)11.3.1文件的打開(fopen()函數(shù))所謂打開文件實際上就是建立一個相關(guān)的流，程序需要通過這個流來存取該文件，流控制著對數(shù)據(jù)的存取方式。如果某個文件在程序試圖打開它時并不存在，那么就先建立它，然后再打開它。ANSIＣ規(guī)定了標準輸入輸出函數(shù)庫，用fopen()函數(shù)打開一個文件，其一般調(diào)用格式為：

FILE*fopen("文件名"，"操作方式")；參數(shù)說明：（1）"文件名"是指要打開（或創(chuàng)建）的文件名，如果使用字符數(shù)組或字符指針，則不使用雙引號。（2）"操作方式"如表11-1所示。11.3文件的打開與關(guān)閉常用下面的方法打開一個文件：if((fp=fopen("file1.txt","r"))==NULL){printf("cannotopenthisfile\n");exit(0);}上面程序如果返回的指針為空，表示不能打開file1.txt文件，則給出提示信息"cannotopenthisfile"。exit()函數(shù)功能是關(guān)閉已打開的所有文件，結(jié)束程序運行，返回操作系統(tǒng)并將“程序狀態(tài)值”返回給操作系統(tǒng)。表11-1文件的操作方式及含義操作方式含義文本二進制"r""rb"讀方式。要求打開的文件必須存在且允許讀。"w""wb"寫方式。新建一個文件，不論該打開的文件是否存在。"a""ab"追加方式。（1）若打開的文件存在，則從文件尾追加數(shù)據(jù)，原有內(nèi)容保留。（2）若打開的文件不存在，則建立該文件。"r+""rb+"讀寫方式。要求打開的文件必須存在，且可讀可寫。（1）r+：從起始位置開始讀寫，寫數(shù)據(jù)時，覆蓋占用空間，其他不變。（2）rb+：可以由指定位置開始讀寫，其他與文本文件相同。"w+""wb+"讀寫方式。首先建立新文件，進行寫操作，隨后再讀。若文件存在，則原內(nèi)容消失。（1）w+：從起始位置開始讀。（2）wb+：可以由指定位置開始讀。"a+""ab+"追加讀寫方式。與“a”和“ab”相同，但追加數(shù)據(jù)后，可以從頭讀（“a+”），或從指定位置開始讀（“ab+”）。當一個文件使用完畢后就應該關(guān)閉它。關(guān)閉文件實際上就是關(guān)閉與該文件相關(guān)聯(lián)的流，當文件關(guān)閉時，與其流相關(guān)的緩沖區(qū)先將數(shù)據(jù)輸出到磁盤文件，然后才釋放文件指針變量，防止了數(shù)據(jù)的丟失。ANSIC用fclose()函數(shù)關(guān)閉一個文件，其調(diào)用格式為：fclose(文件指針);功能：關(guān)閉“文件指針”所指向的文件。如果正常關(guān)閉了文件，則函數(shù)返回值為0；否則，返回值為非0。例如：fclose(fp)；/*關(guān)閉fp所指向的文件*/11.3.2文件的關(guān)閉(fcolse()函數(shù))11.4.1讀寫字符1.寫字符（fputc()函數(shù)）調(diào)用格式：fputc(字符數(shù)據(jù)，文件指針)；功能：將“字符數(shù)據(jù)”輸出到“文件指針”所指向的文件中去。如果輸出成功，則函數(shù)返回值就是輸出的字符數(shù)據(jù)；否則，返回一個符號常量EOF（其值在頭文件stdio.h中被定義為-1）。11.4文件的讀寫操作【例11.1】將從鍵盤上輸入的一個字符串（以“@”作為結(jié)束字符）以ASCII碼形式存儲到一個磁盤文件aa.txt中。#include"stdio.h"#include"process.h"main(){FILE*fp;charch;

if((fp=fopen("aa.txt","w"))==NULL) /*打開文件失敗*/{printf("cannotopenthisfile\n");exit(0);}for(;(ch=getchar())!='@';)fputc(ch,fp); /*將字符存儲到文件中*/fclose(fp); /*關(guān)閉文件*/} 2.讀字符（fgetc()函數(shù)）調(diào)用格式：fgetc(文件指針);功能：從“文件指針”所指向的文件中讀入一個字符并將其作為返回值。如果在讀字符時遇到文件結(jié)束符，函數(shù)返回一個文件結(jié)束標志EOF(即-1)。例如：ch=fgetc(fp);從文件指針fp所指向的文件中讀一個字符賦值給ch。【例11.2】順序顯示例11.1創(chuàng)建的磁盤ASCII碼文件。#include"stdio.h"#include"process.h"main(){FILE*fp;charch;if((fp=fopen("aa.txt","r"))==NULL){printf("cannotopensourcefile\n");exit(0);}for(;(ch=fgetc(fp))!=EOF;)/*順序讀入文件的內(nèi)容*/putchar(ch); /*輸出文件的內(nèi)容*/fclose(fp);/*關(guān)閉文件*/}

3.EOF與庫函數(shù)feof()關(guān)于EOF，在對ASCII碼文件執(zhí)行讀入操作時，如果遇到文件尾，則讀操作函數(shù)返回一個文件結(jié)束標志EOF（值在頭文件stdio.h中被定義為-1）。但是在對二進制文件執(zhí)行讀入操作時，因為讀入某一個字節(jié)中的二進制數(shù)據(jù)的值有可能是-1，這就與EOF的值互相沖突了，為了解決這個問題，ANSIC又提供了庫函數(shù)feof()來判斷是否遇到文件尾。feof()函數(shù)在執(zhí)行讀文件操作時，如果遇到文件尾，則函數(shù)返回邏輯真；否則，返回邏輯假。feof()函數(shù)同時適用于ASCII碼文件和二進制文件。例如：while(!feof(input)){c=fgetc(input);…}4.讀寫字符程序舉例【例11.3】將一個磁盤文件中的信息復制到另一個磁盤文件中。#include"stdio.h"#include"process.h"main(){FILE*in,*out;charinfile[10],outfile[10];printf("Entertheinfilename:\n");scanf("%s",infile);printf("Entertheoutfilename:\n");scanf("%s",outfile);if((in=fopen(infile,"r"))==NULL){printf("cannotopeninfile\n");exit(0);}if((out=fopen(outfile,"w"))==NULL){printf("cannotopenoutfile\n");exit(0);}while(!feof(in))fputc(fgetc(in),out);fclose(in);fclose(out);}1.寫字符串（fputs()函數(shù)）調(diào)用格式：fputs(字符串，文件指針)；參數(shù)說明：“字符串”可以是一個字符串常量或是字符數(shù)組。功能：向指定文件輸出一個字符串。如果輸出成功，則函數(shù)返回值為0；否則為EOF（即-1）。11.4.2讀寫字符串【例11.4】將從鍵盤上輸入的長度小于20的字符串寫到文件中bb.txt。#include<stdio.h>#include"process.h"main(){FILE*fp;charch,st[20];if((fp=fopen("bb.txt","w"))==NULL){printf("Cannotopenthisfile!");exit(0);}printf("inputastring:\n");scanf("%s",st);/*輸入一個字符串*/fputs(st,fp);/*將字符串寫入到文件中去*/fclose(fp);}2.讀字符串（fgets()函數(shù)）調(diào)用格式：char*fgets(字符指針，串長度，文件指針)；參數(shù)說明：“字符指針”是讀入字符串存放的位置；“串長度”指一次從源文件讀出字符的個數(shù)，如果串長度為n，那么從源文件讀出的字符數(shù)是n-1，因為要包括字符串結(jié)束符'\0'。功能：從指定文件中讀入一個字符串，存入“字符指針”中，并在尾端自動加一個結(jié)束標志'\0'；同時，將讀寫位置指針向前移動字符串長度個字節(jié)。如果在讀入規(guī)定長度之前遇到文件尾EOF或換行符，讀入即結(jié)束?！纠?1.5】從給定的文件cc.txt中讀入一個含10個字符的字符。#include"stdio.h"#include"process.h"main(){FILE*fp;

charstr[11];

if((fp=fopen("cc.txt","r"))==NULL)

{printf("Cannotopenfilestrikeanykeyexit!");

exit(0);}

fgets(str,11,fp);

printf("%s",str);

fclose(fp);

}1.寫數(shù)據(jù)塊（fwrite()函數(shù)）調(diào)用格式：fwrite(void*buffer，intsize，intcount，F(xiàn)ILE*fp)；參數(shù)說明：buffer是一個指針，是輸出數(shù)據(jù)的起始地址，size是要輸出的字節(jié)數(shù)，count是要進行輸出size字節(jié)的個數(shù)，fp是要寫入的文件指針。功能：從buffer開始，一次讀出size個字節(jié)，重復count次，并將輸出的數(shù)據(jù)存放到fp所指向的文件中。2.讀數(shù)據(jù)塊（fread()函數(shù)）調(diào)用格式：fread(void*buffer，intsize，intcount，F(xiàn)ILE*fp)；參數(shù)說明：buffer是一個指針，是讀入數(shù)據(jù)的起始地址，size是要讀出的字節(jié)數(shù)，count是要進行讀出size字節(jié)的個數(shù)，fp是要讀出的文件指針。功能：從fp所指向文件的當前位置開始，一次讀出size個字節(jié)，重復count次，并將讀出的數(shù)據(jù)存放到從buffer開始的內(nèi)存中。11.4.3讀寫數(shù)據(jù)塊【例11.6】

輸入3個學生的數(shù)據(jù)，寫入一個文件中，再讀出數(shù)據(jù)顯示在屏幕上。structstu{intnum;charname[8];intage;charaddr[15];}s[3],*p;voidmain(){FILE*fp;inti;p=s;if((fp=fopen("stu.txt","wb"))==NULL){printf("Cannotopenfile!");exit(0);}printf("Inputdata:\n");for(i=0;i<3;i++,p++)scanf("%d%s%d%s",&p->num,p->name,&p->age,p->addr);p=s;fwrite(p,sizeof(structstu),3,fp);/*寫數(shù)據(jù)*/fclose(fp);if((fp=fopen("stu.txt","rb"))==NULL){printf("Cannotopenfile!");exit(0);}fread(p,sizeof(structstu),3,fp);/*讀數(shù)據(jù)*/for(i=0;i<3;i++,p++)printf("%5d%8s%3d%s\n",p->num,p->name,p->age,p->addr);fclose(fp);}1.格式化輸出（fprintf()函數(shù)）調(diào)用格式：fprintf(文件指針，"格式符"，輸出參量表)；參數(shù)說明：“文件指針”是指將“輸出參量表”的內(nèi)容輸出到文件指針所指向的文件中，“格式符”與“輸出參量表”的定義與printf()函數(shù)相同。例如：

inti=3;floatf=9.80;fprintf(fp,"%2d,%6.2f",i,f);11.4.4對文件進行格式化讀寫2.格式化輸入（fscanf()函數(shù)）調(diào)用格式：fscanf(文件指針，"格式符"，輸入變量首地址表)；參數(shù)說明：“文件指針”是指將要讀出數(shù)據(jù)的文件的指針，“格式符”與“輸入變量首地址表”的定義與scanf()函數(shù)相同。功能：將文件指針對應的文件中的數(shù)據(jù)按照“格式符”的要求輸入到“輸入變量首地址表”中。例如：fscanf(fp,“%f,%d”,&x,&y);磁盤文件fp上如果有以下字符：5.56則將磁盤中的數(shù)據(jù)5.5賦值給x，數(shù)據(jù)6賦值給y?！纠?1.7】用fscanf和fprintf函數(shù)完成例11.6的功能。structstu{intnum;charname[8];intage;charaddr[15];}s[3],*p;voidmain(){FILE*fp;inti;p=s;if((fp=fopen("stu.txt","w"))==NULL)/*寫方式打開文件*/{printf("Cannotopenfile!");exit(0);}for(i=0;i<3;i++,p++)/*從鍵盤輸入數(shù)據(jù),寫到文件中*/{scanf("%d%s%d%s",&p->num,p->name,&p->age,p->addr);fprintf(fp,"%5d%8s%3d%s\n",p->num,p->name,p->age,p->addr);}fclose(fp);if((fp=fopen("stu.txt","r"))==NULL)/*讀方式打開文件*/{printf("Cannotopenfile!");exit(0);}p=s;/*恢復指針*/for(i=0;i<3;i++,p++)/*從文件中讀出數(shù)據(jù)，屏幕顯示*/{fscanf(fp,"%5d%8s%3d%s",&p->num,p->name,&p->age,p->addr);printf("%5d%8s%3d%s\n",p->num,p->name,p->age,p->addr);}fclose(fp);}11.5.1位置指針復位(rewind()函數(shù))調(diào)用格式：rewind(文件指針);功能：使文件的位置指針返回到文件頭。11.5.2隨機讀寫(fseek()函數(shù))調(diào)用格式：fseek(文件指針，位移量，參照點);參數(shù)說明：（1）參照點：用0（文件頭）、1（當前位置）和２（文件尾）表示。在ANSIC標準中，還規(guī)定了下面的名字：SEEK_SET──文件頭SEEK_CUR──當前位置SEEK_END──文件尾（2）位移量：以參照點為起點，向前（當位移量>0時）或后（當位移量<0時）移動的字節(jié)數(shù)，在ANSIC標準中，要求位移量為longint型數(shù)據(jù)。功能：將指定文件的位置指針，從參照點開始，移動指定字節(jié)數(shù)。fseek()函數(shù)一般用于二進制文件。11.5位置指針與文件定位【例11.8】從學生文件stulist中讀出第二個學生的數(shù)據(jù)并顯示在屏幕上。#include"process.h"#include<stdio.h>structstu{intnum;charname[8];intage;charaddr[15];}s[3],*p;voidmain(){FILE*fp;inti;p=s;i=1;if((fp=fopen("stu.txt","rb"))==NULL){printf("Cannotopenfile!");exit(0);}fseek(fp,i*sizeof(structstu),0);/*移動文件內(nèi)部指針到第二個數(shù)據(jù)位置*/fread(p,sizeof(structstu),1,fp);printf("%5d%8s%3d%s\n",p->num,p->name,p->age,p->addr);fclose(fp);}調(diào)用格式：ftell(文件指針);功能：返回文件位置指針的當前位置（用相對于文件頭的位移量表示）。如果返回值為-1L，則表明調(diào)用出錯。例如：offset=ftell(fp)；if(offset==-1L)printf("ftell()error\n")；11.5.3返回文件當前位置(ftell()函數(shù))11.6.1ferror()函數(shù)

在調(diào)用輸入輸出庫函數(shù)時出錯，除了函數(shù)返回值有所反映外，也可利用ferror()函數(shù)來檢測。調(diào)用格式：

ferror(文件指針)；功能：（1）如果函數(shù)返回值為0，表示未出錯；如果返回一個非0值，表示出錯。（2）對同一文件，每次調(diào)用輸入輸出函數(shù)均產(chǎn)生一個新的ferror()函數(shù)值，因此在調(diào)用了輸入輸出函數(shù)后應立即檢測，否則出錯信息會丟失。（3）在執(zhí)行fopen()函數(shù)時，系統(tǒng)將ferror()的值自動置為0。11.6出錯檢測調(diào)用格式：

clearerr(文件指針)；功能：將文件錯誤標志（即ferror()函數(shù)的值）和文件結(jié)束標志（即feof()函數(shù)的值）置為0。對同一文件，只要出錯就一直保留，直至遇到clearerr()函數(shù)或rewind()函數(shù)或其他任何一個輸入輸出庫函數(shù)。11.6.2clearerr()函數(shù)上機實驗1．掌握文件的打開和關(guān)閉；2．掌握文件的讀寫操作。一、實驗目的1．驗證性實驗1）下面的程序執(zhí)行后，文件data.txt中的內(nèi)容是＿＿＿＿。#include<stdio.h>#include"string.h"func(char*name,char*st){FILE*f;inti;f=fopen(name,"w");for(i=0;i<strlen(st);i++)fputc(st[i],f);fclose(f);}main(){func("data.txt","newworld");func("data.txt","china");}

二、實驗內(nèi)容2）從終端輸入的字符輸出到名為data.txt的文件中，直到從終端讀入字符!號時結(jié)束，請運行此程序，觀察程序運行結(jié)果。#include<stdio.h>voidmain(){FILE*fout;charch;fout=fopen("data.txt","w");ch=getchar();while(ch!='!'){fputc(ch,fout);