第十九講文件操作

1、第二十一講 文件操作,北京大學(xué)信息學(xué)院,2,本講內(nèi)容,基礎(chǔ)知識(shí)：文件系統(tǒng)的相關(guān)概念文件操作文件類型指針文件的打開(kāi)文件的關(guān)閉文件的讀寫(xiě)文件的定位,3,1、文件系統(tǒng)的相關(guān)概念,為什么需要文件?函數(shù)scanf和printf都是面向字符終端的, 只適合程序數(shù)據(jù)量小的場(chǎng)合, 不適合處理大量數(shù)據(jù)的場(chǎng)合通過(guò)終端輸入輸出大量數(shù)據(jù)枯燥、易錯(cuò)程序終止時(shí), 所有的數(shù)據(jù)丟失需求: 將數(shù)據(jù)存放于物理磁盤(pán)上，需要時(shí)讀入內(nèi)存用文件組織數(shù)據(jù),4,

2、1、文件系統(tǒng)的相關(guān)概念,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)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的基本單位。,使用數(shù)據(jù)文件的目的：1、數(shù)據(jù)文件的改動(dòng)不引起程序的改動(dòng)——程序與數(shù)據(jù)分離2、不同程序可以訪問(wèn)同一數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)——數(shù)據(jù)共享3、能長(zhǎng)期保存程序運(yùn)行的中間數(shù)據(jù)或結(jié)果數(shù)據(jù),5,1、文件系統(tǒng)的相關(guān)概念,文件分類按文件的邏輯結(jié)構(gòu)：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)字節(jié)數(shù)據(jù)順序組成按數(shù)據(jù)的組織形式：文本文

3、件： ASCII文件，每個(gè)字節(jié)存放一個(gè)字符的ASCII碼二進(jìn)制文件：數(shù)據(jù)以二進(jìn)制方式存儲(chǔ)，其含義由應(yīng)用確定,6,1、文件系統(tǒng)的相關(guān)概念,7,1、文件系統(tǒng)的相關(guān)概念,8,1、文件系統(tǒng)的相關(guān)概念,9,1、文件系統(tǒng)的相關(guān)概念,文件的標(biāo)識(shí)： 文件夾：c:\course\ic\，d:\movie\ 文件名：score.txt，resume.ppt 文件標(biāo)識(shí)： c:\course\ic\score.txt在C程序中操作文件： 通過(guò)操作系

4、統(tǒng)（文件系統(tǒng)）的幫助完成,10,文件結(jié)構(gòu)體FILE操作系統(tǒng)為每個(gè)將要使用的文件在內(nèi)存開(kāi)辟文件信息區(qū)文件信息用操作系統(tǒng)定義的名為FILE的結(jié)構(gòu)體描述FILE定義在stdio.h中,typedef struct{ int _fd; //文件號(hào) int _cleft; //緩沖區(qū)中剩下的字符數(shù) int _mode; //文件操作方式 char *_next

5、; //文件當(dāng)前讀寫(xiě)位置 char *_buff; //文件緩沖區(qū)位置}FILE;,2、文件操作：文件類型指針,11,文件打開(kāi)時(shí)，操作系統(tǒng)自動(dòng)建立文件結(jié)構(gòu)體，并把指向它的指針?lè)祷貋?lái)，程序通過(guò)這個(gè)指針獲得文件信息，訪問(wèn)文件，這個(gè)指針?lè)Q為文件類型指針指針變量說(shuō)明： FILE *fp;文件關(guān)閉后，它的文件結(jié)構(gòu)體被釋放,12,2、文件操作,文件操作的幾個(gè)概念文件存儲(chǔ)在磁盤(pán)中，每個(gè)文件都是一個(gè)可變大小的容器，以一個(gè)字節(jié)

6、（1Byte）為管理單位，順序地存儲(chǔ)各種實(shí)際的數(shù)據(jù)。文件長(zhǎng)度：文件包含的字節(jié)數(shù)文件位置文件開(kāi)頭：文件的第一個(gè)字節(jié)文件結(jié)束（EOF）：文件內(nèi)容的最后文件中間位置當(dāng)往文件中添加內(nèi)容時(shí)，文件長(zhǎng)度可以增加；反之，文件長(zhǎng)度會(huì)變小。文件位置指針：用來(lái)指示文件操作時(shí)所針對(duì)的文件位置隨著文件操作不斷變化（存放在FILE結(jié)構(gòu)信息中）,文件開(kāi)頭,文件結(jié)束,文件中間位置,13,文件使用方式：打開(kāi)文件?文件讀/寫(xiě)?關(guān)閉文件,文件打開(kāi)與關(guān)閉FI

7、LE * fopen(const char *filename, const char *mode); //打開(kāi)文件int fclose(FILE *fp); //關(guān)閉文件文件讀寫(xiě)int fputc(int c, FILE *fp)int fgetc(FILE *fp)size_t fread(void *buffer,size_t size, size_t count, FILE *f

8、p)size_t fwrite(void *buffer,size_t size, size_t count, FILE *fp)char * fgets(char *s,int n,FILE *fp)int fputs(char *s,FILE *fp)int fprintf(FILE *fp, const char *format, …)int fscanf(FIL

9、E *fp, const char *format, …) 文件的定位void rewind(FILE *fp)int fseek(FILE *fp, long offset, int whence)long ftell(FILE *fp),14,打開(kāi)文件：fopen()函數(shù)原型：FILE *fopen(char *filename, char *mode),2、文件操作：文件的打開(kāi)與關(guān)閉,功能：按指

10、定方式打開(kāi)文件參數(shù)：filename：要打開(kāi)的文件名mode：文件打開(kāi)方式返回值：正常打開(kāi)，為指向文件結(jié)構(gòu)體的指針；打開(kāi)失敗，為NULL,15,2、文件操作：文件的打開(kāi)與關(guān)閉,FILE *fp; fp = fopen(“c:\\course\\ic\\score.txt”, “w”); if( fp==NULL ) { printf(“File open error

11、!\n”); },FILE *fp; fp= fopen (“c:\\course\\ic\\score.txt”, “r”);,FILE *fp; char *filename=“c:\\course\\ic\\tscort.txt” fp= fopen(filename, “r”);,例：打開(kāi)文件 c:\course\ic\score.txt,16,特殊字符的常量表示

12、法：反斜線（Backslash）‘\\’退格（Backspace）‘\b’回車（Carriage return）‘\r’進(jìn)紙符（Form feed）‘\f’制表符（Form feed）‘\t’換行（New line）‘\n’單引號(hào)（Single quote）‘\’’,17,2、文件操作：文件的打開(kāi)與關(guān)閉,18,2、文件操作：文件位置指針的變化,打開(kāi)文件后，文件位置指針指向文件的開(kāi)頭位置對(duì)于讀

13、/寫(xiě)操作，都是從當(dāng)前文件位置指針?biāo)肝恢米x?。ㄈ舾勺止?jié)）數(shù)據(jù)，同時(shí)，文件位置指針向后移動(dòng)若干字節(jié)。,文件位置指針,當(dāng)前文件指針位置,讀/寫(xiě)3個(gè)字節(jié)后，文件指針位置,19,2、文件操作：文件的打開(kāi)與關(guān)閉,文件關(guān)閉：fclose()作用：使文件指針變量與文件“脫鉤”，釋放文件結(jié)構(gòu)體和文件指針函數(shù)原型：int fclose(FILE *fp)功能：關(guān)閉fp指向的文件返回值：正常關(guān)閉為0；出錯(cuò)時(shí)，非0,20,字符讀寫(xiě)： fputc與

14、fgetc（用于文本文件的讀寫(xiě)）fputc函數(shù)原型：int fputc(int c, FILE *fp)功能：根據(jù)當(dāng)前文件位置指針的位置，把一字節(jié)代碼c寫(xiě)入fp指向的文件中返值：正常，返回c; 出錯(cuò)，為EOF,fgetc函數(shù)原型：int fgetc(FILE *fp)功能：根據(jù)當(dāng)前文件位置指針的位置，從fp指向的文件中讀取一字節(jié)代碼返回值：正常，返回讀到的代碼值; 讀到文件尾或出錯(cuò)，為EOF,2、文件操作：

15、文件的讀寫(xiě),21,#include int main(){ FILE *fp; char ch,*filename=“out.txt”; if( (fp=fopen(filename,"w"))==NULL ) { printf("cannot open file\n");return 0; } printf(&

16、quot;Please input string:\n"); ch=getchar(); while( ch!='#' ) { fputc(ch, fp); ch=getchar(); } fclose(fp); return 1;},從鍵盤(pán)輸入字符，逐個(gè)存到磁盤(pán)文件中，直到輸入‘#’為止,22,讀文本文件內(nèi)容，并顯示,#

17、include int main(){ FILE *fp; char ch,*filename="out.txt"; if( (fp=fopen(filename, "r"))==NULL ) { printf("cannot open file\n"); return 0; } while

18、( (ch=fgetc(fp))!=EOF ) putchar(ch); fclose(fp); return 1;},23,#include void main(){ FILE *in, *out; char c, infile[10], outfile[10]; scanf("%s",infile); scanf("%s",ou

19、tfile); if ( (in = fopen(infile, "r"))== NULL ) { printf("Cannot open infile.\n"); return 0; } if ( (out = fopen(outfile, "w"))== NULL ) { printf("Canno

20、t open outfile.\n"); return 0; } … fclose(in); fclose(out); return 1;},判斷文件是否結(jié)束 c = fgetc(in); while( !feof(in) ) { fputc(c, out); c = fgetc(in);

21、 },feof 函數(shù)原型： int feof(FILE *fp) 功能：判斷文件是否結(jié)束 返回值： 文件結(jié)束，返回真（非0） 文件未結(jié)束，返回假（0）,文件拷貝,,24,數(shù)據(jù)塊讀寫(xiě)：fread與fwrite(一般用于二進(jìn)制文件的讀寫(xiě))函數(shù)原型：,size_t fread(void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *fp)size_t fwrit

22、e(void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *fp),功能：根據(jù)當(dāng)前文件位置指針的位置，讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)塊返回值：成功，返回實(shí)際讀/寫(xiě)的數(shù)據(jù)塊個(gè)數(shù)；出錯(cuò)或文件尾，返回0說(shuō)明：typedef unsigned size_t;buffer: 指向要輸入/輸出數(shù)據(jù)塊的首地址的指針size: 每個(gè)要讀/寫(xiě)的數(shù)據(jù)塊的大?。ㄗ止?jié)數(shù)）count: 要讀/寫(xiě)的數(shù)據(jù)塊的個(gè)

23、數(shù)fp: 要讀/寫(xiě)的文件指針,2、文件操作：文件的讀寫(xiě),25,例 float f[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 struct student { int num;

24、 char name[20]; char sex; int age; float score[3]; }stud[10]; for(i=0;i<10;i++) fread(&stud[i], sizeof(struct student), 1, fp);,26,從鍵盤(pán)輸入4個(gè)學(xué)生數(shù)據(jù)，把它們轉(zhuǎn)存到

25、磁盤(pán)文件中去,#include #define SIZE 4struct student{ int num; char name[12]; int age; char addr[15];}stud[SIZE];int main(){ int i; for(i=0;i<SIZE;i++)scanf("%s%d%d%s", stud[i

26、].name, &stud[i].num, &stud[i].age, stud[i].addr); save(); display(); return 1;},void save(){ FILE *fp; int i; if( (fp=fopen(“c:\\course\\ic\\stu.dat","wb"))==NU

27、LL ) { printf("cannot open file\n"); return; } for(i=0;i<SIZE;i++) if( fwrite(&stud[i], sizeof(struct student), 1, fp) != 1) printf("file write error

28、\n"); fclose(fp);},27,void display(){ FILE *fp; int i; if( (fp=fopen(“c:\\course\\ic\\stu.dat","rb"))==NULL ) { printf("cannot open file\n"); r

29、eturn; } for(i=0; i<SIZE; i++) { fread(&stud[i], sizeof(struct student), 1, fp); printf("%s %d %d %s\n",stud[i].name, stud[i].num, stud[i].age, stud[i].addr); }

30、 fclose(fp);},28,格式化讀寫(xiě)：fprintf與fscanf (用于文本文件的讀寫(xiě))函數(shù)原型：,int fprintf(FILE *fp, const char *format[, argument,…])int fscanf(FILE *fp, const char *format[, address,…]),功能：按格式對(duì)文件進(jìn)行I/O操作返回值：成功,返回I/O的個(gè)數(shù)；出錯(cuò)或文件尾，返回EOF,例

31、 fprintf(fp, “%d,%6.2f”, i, t); //將i和t按%d,%6.2f格式輸出到fp文件 fscanf(fp, “%d,%f”, &i, &t); //若文件中有“3,4.5”，則將3送入i，4.5送入t,2、文件操作：文件的讀寫(xiě),29,從鍵盤(pán)按格式輸入數(shù)據(jù)存到磁盤(pán)文件中去,#include int main(){ char s[80],c[80]; int a, b

32、; FILE *fp; if( (fp=fopen("test.dat", "w"))==NULL ) { printf("can't open file\n"); return 0 ; } scanf("%s%d", s, &a); /*read from keaboard

33、*/ fprintf(fp, "%s %d", s, a); /*write to file*/ fclose(fp); if( (fp=fopen("test.dat", "r"))==NULL) { printf("can't open file\n"); return 0; } fs

34、canf(fp, "%s%d", c, &b); /*read from file*/ printf("%s %d\n", c, b); /*print to screen*/ fclose(fp); return 1;},30,字符串讀寫(xiě): fgets與fputs (用于文本文件的讀寫(xiě))函數(shù)原型：,char *fg

35、ets(char *s, int n, FILE *fp)int fputs(char *s, FILE *fp),功能：從fp指向的文件讀/寫(xiě)一個(gè)字符串fgets從fp所指文件讀n-1個(gè)字符送入s指向的內(nèi)存區(qū)，并在最后加一個(gè)‘\0’(若讀入n-1個(gè)字符前遇換行符或文件尾（EOF）即結(jié)束)fputs把s指向的字符串寫(xiě)入fp指向的文件返回值：fgets正常時(shí)返回讀取字符串的首地址；出錯(cuò)或文件尾，返回NULLf

36、puts正常時(shí)返回寫(xiě)入的最后一個(gè)字符；出錯(cuò)為EOF,2、文件操作：文件的讀寫(xiě),31,#include int main(){ FILE *fp; char string[81]; if( (fp=fopen("file.txt","w"))==NULL ) { printf("cann't open file"); retu

37、rn 0; } while( strlen(gets(string))>0 ) { fputs(string, fp); fputs("\n", fp); } fclose(fp); if( (fp=fopen("file.txt","r"))==NULL ) { printf(&q

38、uot;cann't open file"); return 0; } while( fgets(string, 81, fp)!=NULL ) puts(string); fclose(fp); return 1;},從鍵盤(pán)讀入字符串存入文件，再?gòu)奈募x回顯示,32,幾個(gè)概念文件位置指針——指向當(dāng)前讀寫(xiě)位置的指針（以字節(jié)為單位）讀寫(xiě)方式順序讀寫(xiě)：位置指針按字節(jié)位置順

39、序移動(dòng)隨機(jī)讀寫(xiě)：位置指針按需要移動(dòng)到任意位置rewind函數(shù)函數(shù)原型： void rewind(FILE *fp)功能：重置文件位置指針到文件開(kāi)頭返值：無(wú),2、文件操作：文件的定位,33,對(duì)一個(gè)磁盤(pán)文件進(jìn)行顯示和復(fù)制兩次操作,#include int main(){ FILE *fp1,*fp2; char c; fp1=fopen(“c:\\course\\ic\\ch161.c"

40、, "r"); fp2=fopen(“c:\\course\\ic\\ch162.c", "w"); c = fgetc(fp1); while( !feof(fp1) ) { putchar(c); c = fgetc(fp1); } rewind(fp1); c = fgetc(fp1); while( !feof(fp1

41、) ) { fputc(c, fp2); c = fgetc(fp1); } fclose(fp1); fclose(fp2); return 1;},34,fseek函數(shù)函數(shù)原型： int fseek(FILE *fp, long offset, int whence)功能：從指定的起始點(diǎn)位置開(kāi)始，按位移量移動(dòng)文件位置指針?lè)祷刂担撼晒?，返?；失敗，返回非0值文件指針fp位

42、移量offset：以起始點(diǎn)為基點(diǎn),移動(dòng)的字節(jié)數(shù), >0向后移動(dòng), <0向前移動(dòng)起始點(diǎn)whence,例 fseek(fp,100L,0); fseek(fp,50L,1); fseek(fp,-10L,2);,ftell函數(shù)函數(shù)原型： long ftell(FILE *fp)功能：返回位置指針當(dāng)前位置(用相對(duì)文件開(kāi)頭的位移量表示)返回值：成功，返回當(dāng)前位置指針位置；失敗，返回-1L，,文件開(kāi)始

43、 SEEK_SET 0文件當(dāng)前位置 SEEK_CUR 1文件末尾 SEEK_END 2,2、文件操作：文件的定位,35,void main(){ int i; FILE *fp; if( (fp=fopen("stu.dat", "rb"))==NULL ) { printf("can

44、9;t open file\n"); return 0; } for(i=0; i<3; i+=2) { fseek(fp, i*sizeof(struct student_type), 0); //SEEK_SET fread(&stud[i], sizeof(struct student_type), 1, fp); printf(

45、"%s %d %d %s\n", stud[i].name, stud[i].num, stud[i].age, stud[i].addr); } fclose(fp); return 1;},#include struct student{ int num; char name[12]; int age; char

46、 addr[15];}stud[3];,磁盤(pán)文件上有3個(gè)學(xué)生數(shù)據(jù)，要求讀入第1，3學(xué)生數(shù)據(jù)并顯示,36,#include"stdio.h"int main(){ FILE *fp; char filename[80]; long length; gets(filename); fp=fopen(filename,"rb"); if( fp==

47、NULL ) printf("file not found!\n"); else { fseek(fp,0L,SEEK_END); length = ftell(fp); printf("Length of File is %d bytes\n", length); fclose(fp); } retur