第10章文件系統(tǒng)目錄CONTENTS文件概述文件的操作文件的檢測(cè)與隨機(jī)讀寫(xiě)10.110.210.3綜合應(yīng)用10.4

文件概述10.1文件概述文件類(lèi)型文件指針文件：存儲(chǔ)在外部介質(zhì)上的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。在本章所講的文件是由數(shù)字和文字組成的數(shù)據(jù)文件。01文件類(lèi)型011文件類(lèi)型按文件編碼方式分類(lèi)⑴ASCII文件(也稱(chēng)文本文件)：ASCII文件在磁盤(pán)中存放時(shí)，每個(gè)字符對(duì)應(yīng)一個(gè)字節(jié)，用于存放對(duì)應(yīng)的ASCII碼。如：整型十進(jìn)制數(shù)12345，按ASCII文件存放則需要占用5個(gè)字節(jié)?？稍谄聊簧巷@示，但占用空間較大，讀寫(xiě)操作要轉(zhuǎn)換。⑵二進(jìn)制文件：是對(duì)不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型，按其實(shí)際占用內(nèi)存字節(jié)數(shù)存放。即內(nèi)存的存儲(chǔ)形式，原樣輸出到磁盤(pán)上存放。如：整型十進(jìn)制數(shù)12345，按二進(jìn)制文件存放只需要2個(gè)字節(jié)。屏幕顯示為亂碼，但占用空間小，讀寫(xiě)操作效率高。001100000011100100110000001110010011000100110010001100110011010000110101ASCII文件形式二進(jìn)制文件形式內(nèi)存存儲(chǔ)形式整數(shù)：123451(49)2(50)3(51)4(52)5(53)轉(zhuǎn)換直接011文件類(lèi)型對(duì)文件的處理方式的不同(1)緩沖文件系統(tǒng)(又稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)I/O)是指操作系統(tǒng)在內(nèi)存中為每一個(gè)正在使用的文件開(kāi)辟一個(gè)讀寫(xiě)緩沖區(qū)。從內(nèi)存向磁盤(pán)輸出數(shù)據(jù)時(shí)，必須先送到內(nèi)存緩沖區(qū)，裝滿(mǎn)緩沖區(qū)后才一起送到磁盤(pán)去。如果從向內(nèi)存讀入數(shù)據(jù)，則一次從磁盤(pán)文件將一批數(shù)據(jù)輸入到內(nèi)存緩沖區(qū)，然后再?gòu)膬?nèi)存緩沖區(qū)逐個(gè)地將數(shù)據(jù)送到程序數(shù)據(jù)區(qū)(變量)。緩沖文件系統(tǒng)解決了高速CPU與低速外存之間的矛盾，使用它延長(zhǎng)了外存的使用壽命,也提高了系統(tǒng)的整體效率。(2)非緩沖文件系統(tǒng)(又稱(chēng)系統(tǒng)I/O)是指系統(tǒng)不自動(dòng)開(kāi)辟確定大小的內(nèi)存緩沖區(qū),而由程序自己為每個(gè)文件設(shè)定緩沖區(qū)。文件外存程序數(shù)據(jù)區(qū)輸入緩沖區(qū)輸出緩沖區(qū)輸入輸出輸出(寫(xiě))輸入(讀)內(nèi)存緩沖文件系統(tǒng)文件指針02要調(diào)用磁盤(pán)上的一個(gè)文件時(shí)，必須知道與該文件有關(guān)的信息。比如文件名、文件的當(dāng)前讀寫(xiě)位置、文件緩沖區(qū)大小與位置、文件的操作方式等。這些信息被C語(yǔ)言系統(tǒng)保存在一個(gè)稱(chēng)作FILE的結(jié)構(gòu)體中，它在stdio.h頭文件中定義內(nèi)。FILE結(jié)構(gòu)體的內(nèi)容為(在使用文件操作時(shí)，一般不用關(guān)心FILE內(nèi)部成員信息)：文件指針02文件型指針的數(shù)據(jù)類(lèi)型為FILE，它在stdio.h頭文件中的定義如下：typedefstruct{intlevel;/*緩沖區(qū)“滿(mǎn)”或“空”的程度*/unsignedflags;/*文件狀態(tài)標(biāo)志*/charfd;/*文件描述符*/unsignedcharhold;/*如無(wú)緩沖區(qū)不讀取字符*/intbsize;/*緩沖區(qū)大小*/unsignedchar*buffer;/*數(shù)據(jù)緩沖區(qū)位置*/unsignedchar*curp;/*文件定位指針*/unsignedistemp;/*臨時(shí)文件指示器*/shorttoken;/*用于有效性檢查*/}FILE;文件的操作10.2

文件的操作文件的打開(kāi)和關(guān)閉文件的讀寫(xiě)操作文件的打開(kāi)和關(guān)閉01文件的打開(kāi)（fopen()函數(shù)）函數(shù)原型：FILE*fopen(char*filename,char*mode);說(shuō)明：（1）若成功，返回指向被打開(kāi)文件的指針。（2）若出錯(cuò)，返回空指針NULL(0)。（3）filename：這是一個(gè)文件指針，對(duì)應(yīng)實(shí)參為文件名字的字符串首地址，或用雙引號(hào)引起來(lái)的文件名。此文件名可以帶路徑名，如“C:\\windows\\xyz.txt”表示打開(kāi)C盤(pán)windows文件夾下的xyz.txt文件。（4）mode為文件的操作方式，如表10-1所示ASCII

文件操作ASCII

文件操作二進(jìn)制文件操作二進(jìn)制文件操作只讀只讀只寫(xiě)追加只寫(xiě)追加讀寫(xiě)讀寫(xiě)讀寫(xiě)讀寫(xiě)讀寫(xiě)讀寫(xiě)rwar+w+a+rbwbabrb+wb+ab+打開(kāi)一個(gè)已經(jīng)存在的文本文件打開(kāi)一個(gè)已經(jīng)存在的二進(jìn)制文件建立并打開(kāi)一個(gè)文本文件打開(kāi)或建立一個(gè)文本文件，在末尾寫(xiě)入建立并打開(kāi)一個(gè)二進(jìn)制文件打開(kāi)或建立一個(gè)二進(jìn)制文件，在末尾寫(xiě)入打開(kāi)一個(gè)已經(jīng)存在的文本文件打開(kāi)一個(gè)已經(jīng)存在的二進(jìn)制文件建立并打開(kāi)一個(gè)文本文件打開(kāi)或建立一個(gè)文本文件，在末尾寫(xiě)入建立并打開(kāi)一個(gè)二進(jìn)制文件打開(kāi)或建立一個(gè)二進(jìn)制文件，在末尾寫(xiě)入文件的打開(kāi)和關(guān)閉01例FILE*fp1;if(fp1=fopen("C:\\mybook\\bk.txt","r")){printf("Filecannotbeopened!\n");exit(0);

}文件的打開(kāi)和關(guān)閉01這段程序的意義是：如果返回的指針為空，表示不能打開(kāi)C盤(pán)mybook文件夾下的bk.txt文件，并給出提示信息“Filecannotbeopened!”，exit(0)函數(shù)的功能是關(guān)閉所有打開(kāi)的文件并強(qiáng)迫程序結(jié)束退出。文件的讀寫(xiě)操作021．字符讀寫(xiě)函數(shù)fgetc()和fputc()（1）讀字符函數(shù)fgetc()函數(shù)原型：intfgetc(FILE*fp);說(shuō)明如下。①fp：文件指針。②若成功，返回輸入的字符。③若失敗或文件結(jié)束，返回EOF。fgetc()函數(shù)的功能是從指定的文件中讀一個(gè)字符。#include<stdio.h>intmain(){FILE*fp;charch;if((fp=fopen("bk.txt","r"))==NULL){printf("Filecannotbeopened");exit(0);}ch=fgetc(fp);while(ch!=EOF){putchar(ch);ch=fgetc(fp);}fclose(fp);return0;}例10.1讀入文件bk.txt的內(nèi)容（ILoveChongQing），在屏幕上顯示文件的讀寫(xiě)操作02文件的讀寫(xiě)操作02（2）寫(xiě)字符函數(shù)fputc()1．字符讀寫(xiě)函數(shù)fgetc()和fputc()函數(shù)原型：intfputc(intc,FILE*fp);說(shuō)明如下。①c：要輸出到文件的字符。②fp：文件指針。③若成功，返回輸出的字符。④若失敗或文件結(jié)束，返回EOF。fputc()函數(shù)的功能是把一個(gè)字符寫(xiě)入指定的文件中。#include<stdio.h>intmain(){FILE*fp;charch;if((fp=fopen("bk1.txt","w"))==NULL){printf("Filecannotbeopened!");exit(0);}printf("inputastring:\n");ch=getchar();while(ch!='\n'){fputc(ch,fp);ch=getchar();}fclose(fp);return0;}例10.2從鍵盤(pán)輸入一行字符，寫(xiě)入一個(gè)文件文件的讀寫(xiě)操作02文件的讀寫(xiě)操作022．字符串讀寫(xiě)函數(shù)fgets()和fputs()（1）讀字符串函數(shù)fgets()函數(shù)原型：char*fgets(char*s,intn,FILE*fp);說(shuō)明如下。①?gòu)膄p輸入字符串到s中，輸入n-1個(gè)字符，直到遇到換行符或EOF為止，讀完后自動(dòng)在字符串末尾添加'\0'。②若成功，返回s首地址。③若失敗，返回NULL。fgets()函數(shù)的功能是從指定的文件中讀一個(gè)字符串到字符數(shù)組中。#include<stdio.h>intmain(){FILE*fp;charstring[100];if((fp=fopen("bk.txt","rt"))==NULL){printf("Filecannotbeopened!");exit(0);}fgets(string,100,fp);printf("%s",string);fclose(fp);return0;}例10.3從bk.txt文件中，讀入一個(gè)不大于99個(gè)字符的字符串。文件的讀寫(xiě)操作02文件的讀寫(xiě)操作022．字符串讀寫(xiě)函數(shù)fgets()和fputs()（2）寫(xiě)字符串函數(shù)fputs()函數(shù)原型：intfputs(char*s,FILE*fp);說(shuō)明如下。①字符串的結(jié)束標(biāo)志'\0'不會(huì)輸出到文件，也不會(huì)在字符串末尾自動(dòng)添加換行符。②若成功，返回輸出字符個(gè)數(shù)（或最后的字符）。③若失敗，返回EOF。fputs()函數(shù)的功能是向指定的文件寫(xiě)入一個(gè)字符串。#include<stdio.h>intmain(){FILE*fp;charch,string[20];if((fp=fopen("bk.txt","at+"))==NULL){printf("Filecannotbeopened!");exit(0);}printf("inputastring:\n");scanf("%s",string);fputs(string,fp);fclose(fp);return0;}例10.4在文件bk.txt中追加一個(gè)字符串。文件的讀寫(xiě)操作02#include<stdio.h>intmain(){FILE*fp;charch;if((fp=fopen("bk1.txt","w"))==NULL){printf("Filecannotbeopened!");exit(0);}printf("inputastring:\n");ch=getchar();while(ch!='\n'){fputc(ch,fp);ch=getchar();}fclose(fp);return0;}例：從鍵盤(pán)輸入一行字符，寫(xiě)入一個(gè)文件文件的讀寫(xiě)操作02文件的讀寫(xiě)操作023．?dāng)?shù)據(jù)塊讀寫(xiě)函數(shù)fread()和fwrite()函數(shù)原型：size_tfread(void*buffer,size_tsize,size_tcount,FILE*fp);size_tfwrite(void*buffer,size_tsize,size_tcount,FILE*fp);說(shuō)明如下。（1）buffer：要讀/寫(xiě)的數(shù)據(jù)塊地址。（2）size：要讀/寫(xiě)的每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的字節(jié)數(shù)。（3）count：要讀/寫(xiě)的數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)量。（4）fp：文件指針。（5）若成功，返回實(shí)際讀/寫(xiě)的數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)量。（6）若失敗，一般返回0。#include<stdio.h>structstudent{charname[12];intnum;}stu1[2],stu2[2],*p,*q;intmain(){FILE*fp;charch;inti;p=stu1;q=stu2;if((fp=fopen("boy","w"))==NULL){printf("Filecannotbeopened!");exit(0);}printf("\ninputdata\n");例10.5從鍵盤(pán)輸入兩個(gè)學(xué)生數(shù)據(jù)，寫(xiě)入一個(gè)文件中，再讀出這些數(shù)據(jù)顯示在屏幕上。文件的讀寫(xiě)操作02for(i=0;i<2;i++,p++)scanf("%s%d",p->name,&p->num);p=stu1;fwrite(p,sizeof(structstudent),2,fp);fclose(fp);if((fp=fopen("boy","r"))==NULL){printf("Filecannotbeopened!");exit(0);}fread(q,sizeof(structstudent),2,fp);printf("\n\nname\tnumber\n");for(i=0;i<2;i++,q++)printf("%s\t%5d\n",q->name,q->num);fclose(fp);return0;}文件的讀寫(xiě)操作024．格式化讀寫(xiě)函數(shù)fscanf()和fprintf()函數(shù)原型：intfscanf(FILE*fp,char*format[,address,…]);intfprintf(FILE*fp,char*format[,argument,…]);說(shuō)明如下。（1）fscanf()函數(shù)和fprintf()函數(shù)與前面使用的scanf()和printf()函數(shù)的功能相似，都是格式化讀寫(xiě)函數(shù)。兩者的區(qū)別在于fscanf()函數(shù)和fprintf()函數(shù)的讀寫(xiě)對(duì)象不是鍵盤(pán)和顯示器，而是磁盤(pán)文件。（2）這兩個(gè)函數(shù)從文件輸入或輸出到文件。#include"stdio.h" intmain() { FILE*fp; inti; charstring[10]; //姓名字符串intage; //年齡floataverage; //平均成績(jī)if((fp=fopen("book.txt","w"))==NULL) {printf("Cannotopenfile!\n"); exit(0);} printf("string："); scanf("%s",&string); printf("age,average："); scanf("%d%f",&age,&average); while(strlen(string)>1){ fprintf(fp,"%s%d%f",string,age,average); printf("string,age,average："); scanf("%s%d%f",string,&age,&average);} fclose(fp); return0; } 例10.6格式化讀寫(xiě)文件。文件的讀寫(xiě)操作02文件的檢測(cè)與隨機(jī)讀寫(xiě)10.3

文件的檢測(cè)與隨機(jī)讀寫(xiě)文件的檢測(cè)文件的隨機(jī)讀寫(xiě)文件的檢測(cè)011．文件結(jié)束檢測(cè)函數(shù)feof()函數(shù)原型：intfeof(FILE*fp);說(shuō)明如下。（1）判斷文件是否處于文件結(jié)束位置。（2）如文件結(jié)束，則返回值為1，否則為0。例如，讀入一個(gè)文件直到文件尾的程序：while(！feof(fp))ch=getc(fp);2．讀寫(xiě)文件出錯(cuò)檢測(cè)函數(shù)ferror()函數(shù)原型：intferror(FILE*fp);說(shuō)明如下。（1）檢查文件在用各種輸入/輸出函數(shù)進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)是否出錯(cuò)。（2）ferror()返回值為0表示未出錯(cuò)，否則表示有錯(cuò)。應(yīng)該注意，對(duì)同一個(gè)文件每一次調(diào)用輸入/輸出函數(shù)，均產(chǎn)生一個(gè)新的ferror()函數(shù)值，因此，應(yīng)當(dāng)在調(diào)用一個(gè)輸入/輸出函數(shù)后立即檢查ferror()函數(shù)的值，否則信息會(huì)丟失。在執(zhí)行fopen()函數(shù)時(shí)，ferror()函數(shù)的初值自動(dòng)置0。文件的檢測(cè)01文件的檢測(cè)013．文件出錯(cuò)標(biāo)志和文件結(jié)束標(biāo)志置0函數(shù)clearerr()函數(shù)原型：intclearerr(FILE*fp);說(shuō)明如下。（1）清除出錯(cuò)標(biāo)志和文件結(jié)束標(biāo)志，使它們?yōu)?。（2）如在調(diào)用一個(gè)輸入/輸出函數(shù)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，ferror()函數(shù)值為一個(gè)非零值。在調(diào)用clearerr(fp)后，ferror(fp)的值變成0。（3）只要出現(xiàn)錯(cuò)誤標(biāo)志就一直保留，直到對(duì)同一文件調(diào)用clearerr()函數(shù)或其他任何一個(gè)輸入/輸出函數(shù)。文件的隨機(jī)讀寫(xiě)021．重新定位函數(shù)rewind()函數(shù)原型：voidrewind(FILE*fp);說(shuō)明如下。（1）fp：文件指針。（2）使文件位置指針重新返回文件開(kāi)頭，無(wú)返回值。它的功能是把文件內(nèi)部的位置指針移到文件頭。不管當(dāng)前文件的位置指針在何處，都強(qiáng)行讓該指針指向文件頭。文件的隨機(jī)讀寫(xiě)022．得到當(dāng)前文件內(nèi)部位置函數(shù)ftell()函數(shù)原型：longftell(FILE*fp);說(shuō)明如下。（1）fp：文件指針。（2）得到文件中的當(dāng)前位置，用相對(duì)于文件開(kāi)頭的位移量來(lái)表示。由于文件中的位置指針經(jīng)常移動(dòng)，人們往往不容易知道其當(dāng)前位置，用ftell()函數(shù)可以得到當(dāng)前位置，如果ftell()函數(shù)返回值為-IL，表示出錯(cuò)。例如：i=ftell(fp);if(i==-1L)printf("error");變量i存放指針當(dāng)前位置，若調(diào)用函數(shù)出錯(cuò)（如不存在此文件），則輸出“error”。文件的隨機(jī)讀寫(xiě)02函數(shù)原型：intfseek(FILE*fp,longoffset,intwhence);

說(shuō)明如下。（1）fp：文件指針。（2）offset：偏移量。（3）whence：起始位置。函數(shù)的功能是可以隨機(jī)改變文件的位置指針。“文件指針”指向被移動(dòng)的文件?！捌屏俊北硎疽苿?dòng)的字節(jié)數(shù)，要求位移量是long型數(shù)據(jù)。當(dāng)用常量表示位移量時(shí)，要求加后綴“L”?！捌鹗嘉恢谩北硎鹃_(kāi)始計(jì)算位移量的起點(diǎn)，有三種表示方式：文件開(kāi)始、當(dāng)前位置和文件末尾。3．移動(dòng)文件內(nèi)部位置函數(shù)fseek()文件起始位置表示方式文件的讀寫(xiě)操作02起始點(diǎn)表示符號(hào)表示數(shù)字文件開(kāi)始SEEK_SET0文件當(dāng)前位置SEEK_CUR1文件末尾SEEK_END2舉例：fseek(fp,10L,SEEK_SET);fseek(fp,-100L,1);fseek(fp,-28L,2);fseek(fp,10L,SEEK_SET); /*其意義是把位置指針移到離文件開(kāi)始位置10個(gè)字節(jié)處*/fseek(fp,-100L,1); /*其意義是把位置指針從當(dāng)前位置向文件頭移動(dòng)100個(gè)字節(jié)*/fseek(fp,-28L,2); /*其意義是把位置指針從文件尾向文件頭移動(dòng)28個(gè)字節(jié)*/綜合應(yīng)用10.4

#include<stdio.h>structstudent{charname[10];charaddr[20];}stu,*q;intmain(){FILE*fp;charch;inti=1;q=&stu;if((fp=fopen("student.txt","r"))==NULL){printf("Filecannotbeopened!");exit(0);}rewind(fp);fseek(fp,i*sizeof(structstudent),0);fread(q,sizeof(structstudent),1,fp);printf("\n\nname\taddr\n");printf("%s\t%s\n",q->name,q->addr);return0;}例10.7在學(xué)生文件student.txt中讀出第二個(gè)學(xué)生的數(shù)據(jù)。綜合應(yīng)用綜合應(yīng)用（1）建立一個(gè)含有30個(gè)學(xué)生成績(jī)的文件file1.txt，每個(gè)學(xué)生的數(shù)據(jù)包括：姓名、學(xué)號(hào)以及語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、外語(yǔ)三門(mén)課的成績(jī)。（2）求每個(gè)學(xué)生的總分和平均分，文件名為file2.txt。（3）對(duì)file2.txt按總分排序，結(jié)果存入文件file3.txt。例10.8綜合應(yīng)用舉例#include"stdio.h" #include"string.h" structstu1 { charname[10];/*姓名*/charnum[10];/*學(xué)號(hào)*/

intscore[3];/*三門(mén)課成績(jī)*/}s1[30]; structstu2 { charname[10]; charnum[10]; intscore[3]; inttotal; /*總分*/floataverage; /*平均分*/}s2[30];綜合應(yīng)用續(xù)綜合應(yīng)用voidinputfile1() {FILE*f; inti; f=fopen("file1.txt","w"); for(i=0;i<30;i++) {scanf("%s%s%d%d%d",s1[i].name,s1[i].num, &s1[i].score[0],&s1[i].score[1],&s1[i].score[2]); if(fwrite(&s1[i