电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛

标题: C基础教程第十四章文件 [打印本页]

作者: 苹果也疯狂 时间: 2011-10-21 12:47 标题: C基础教程第十四章文件

在程序运行时，程序本身和数据一般都存放在内存中。当程序运行结束后，存放在内存中的数据被释放。

如果需要长期保存程序运行所需的原始数据，或程序运行产生的结果，就必须以文件形式存储到外部存储介质上。

12.1
Ｃ语言文件概述

12.2
文件的打开与关闭

12.3
文件的读写操作

12.4
位置指针与文件定位

12.5
出错检测

12.1
Ｃ语言文件概述

1．文件与文件名

文件是指存放在外部存储介质上的数据集合。

为标识一个文件，每个文件都必须有一个文件名，其一般结构为：主文件名[.扩展名]

文件命名规则，遵循操作系统的约定。

2．文件分类

可以从不同的角度对文件进行分类：

（1）根据文件的内容，可分为程序文件和数据文件，程序文件又可分为源文件、目标文件和可执行文件。

（2）根据文件的组织形式，可分为顺序存取文件和随机存取文件。

（3）根据文件的存储形式，可分为ASCII码文件和二进制文件。

ASCII码文件的每1个字节存储1个字符，因而便于对字符进行逐个处理。但一般占用存储空间较多，而且要花费转换时间（二进制与ASCII码之间的转换）。

二进制文件是把内存中的数据，原样输出到磁盘文件中。可以节省存储空间和转换时间，但1个字节并不对应1个字符，不能直接输出字符形式。

3．读文件与写文件

所谓读文件是指，将磁盘文件中的数据传送到计算机内存的操作。

所谓写文件是指，从计算机内存向磁盘文件中传送数据的操作。

4．构成文件的基本单元与流式文件

Ｃ语言将文件看作是由一个一个的字符（ASCII码文件）或字节（二进制文件）组成的。将这种文件称为流式文件。

而在其它高级语言中，组成文件的基本单位是记录，对文件操作的基本单位也是记录。

5．文件类型FILE

系统给每个打开的文件都在内存中开辟一个区域，用于存放文件的有关信息（如文件名、文件位置等）。这些信息保存在一个结构类型变量中，该结构类型由系统定义、取名为FILE。

注意：结构类型名“FILE”必须大写。

6．ANSI C的缓冲文件系统

所谓缓冲文件系统是指，系统自动地在内存区为每个正在使用的文件开辟一个缓冲区。

从内存向磁盘输出数据时，必须首先输出到缓冲区中。待缓冲区装满后，再一起输出到磁盘文件中。

从磁盘文件向内存读入数据时，则正好相反：首先将一批数据读入到缓冲区中，再从缓冲区中将数据逐个送到程序数据区。

12.2
文件的打开与关闭

对文件进行操作之前，必须先打开该文件；使用结束后，应立即关闭，以免数据丢失。

Ｃ语言规定了标准输入输出函数库，用fopen()函数打开一个文件，用fclose()函数关闭一个文件。

12.2.1
文件的打开──fopen()函数

1．用法： FILE
*fopen("文件名"，"操作方式");

2．功能：返回一个指向指定文件的指针。

3．函数原型：stdio.h 。

注：对文件操作的库函数，函数原型均在头文件stdio.h中。后续函数不再赘述。

（1）“文件名”是指要打开（或创建）的文件名。如果使用字符数组（或字符指针），则不使用双引号。

（2）“操作方式”如表12-1所示。

例如，FILE
*fp;

fp＝fopen("data.99"，"r")；

3．说明

（1）如果不能实现打开指定文件的操作，则fopen()函数返回一个空指针NULL （其值在头文件stdio.h中被定义为０）。

为增强程序的可靠性，常用下面的方法打开一个文件：

if((fp=fopen("文件名","操作方式"))==NULL)

{ printf("can not open this file\n");

exit(0);

}

●关于exit()函数

1）用法：void
exit([程序状态值]);

2）功能：关闭已打开的所有文件，结束程序运行，返回操作系统，并将“程序状态值”返回给操作系统。当“程序状态值”为０时，表示程序正常退出；非０值时，表示程序出错退出。

（2）“r（b）+”与“a（b）+”的区别：使用前者打开文件时，读写位置指针指向文件头；使用后者时，读写指针指向文件尾。

（3）使用文本文件向计算机系统输入数据时，系统自动将回车换行符转换成一个换行符；在输出时，将换行符转换成回车和换行两个字符。

使用二进制文件时，内存中的数据形式与数据文件中的形式完全一样，就不再进行转换。

（4）有些Ｃ编译系统，可能并不完全提供上述对文件的操作方式，或采用的表示符号不同，请注意所使用系统的规定。

（5）在程序开始运行时，系统自动打开三个标准文件，并分别定义了文件指针：

1）标准输入文件--stdin：指向终端输入（一般为键盘）。如果程序中指定要从stdin所指的文件输入数据，就是从终端键盘上输入数据。

2）标准输出文件--stdout：指向终端输出（一般为显示器）。

3）标准错误文件--stderr：指向终端标准错误输出（一般为显示器）。

12.2.2
文件的关闭──fcolse()函数

1．用法： int
fclose(FILE
*文件指针);

2．功能：关闭“文件指针”所指向的文件。如果正常关闭了文件，则函数返回值为０；否则，返回值为非０。

例如，fclose(fp)；/*关闭fp所指向的文件*/

12.3
文件的读写操作

文件打开之后，就可以对它进行读与写的操作了。

12.3.1
读／写文件中的一个字符

12.3.2
读／写一个字符串

12.3.3
读／写一个数据块

12.3.4
对文件进行格式化读／写

12.3.5
读／写函数的选用原则

12.3.1
读／写文件中的一个字符

1．将一个字符写到文件中──fputc()函数
[案例12.1] 将键盘上输入的一个字符串（以“@”作为结束字符），以ASCII码形式存储到一个磁盘文件中。

/*案例代码文件名：AL12_1.C*/
/*程序功能：从键盘上输入一个字符串，存储到一个磁盘文件中*/
/*使用格式：可执行文件名
要创建的磁盘文件名*/
#include “stdio.h”
main(int argc, char *argv[])

{FILE *fp;

char ch;

if(argc!=2)

/*参数个数不对*/

{
printf("the number ofarguments not correct\n\n");

printf(“Usage: 可执行文件名
filename \n”);

exit(0);

}

if((fp=fopen(argv[1],"w"))==NULL)
/*打开文件失败*/

{
printf("can not open thisfile\n");

exit(0);

}

/*输入字符，并存储到指定文件中*/

for( ; (ch=getchar()) != '@' ; )

fputc(ch,fp);
/*输入字符并存储到文件中*/

fclose(fp);
/*关闭文件*/

}
[程序演示]

程序运行情况：

abcdefg1234567@←┘

库函数fputc()：

1）用法：int
fputc(字符数据，文件指针);

其中“字符数据”，既可以是字符常量，也可以是字符变量。

2）功能：将字符数据输出到“文件指针”所指向的文件中去，同时将读写位置指针向前移动1个字节（即指向下一个写入位置）。

如果输出成功，则函数返回值就是输出的字符数据；否则，返回一个符号常量EOF（其值在头文件stdio.h中，被定义为-1）。

2．从文件中读入一个字符──fgetc()函数和feof()函数

[案例12.2]
顺序显示[案例12.1]创建的磁盘ASCII码文件。

/*案例代码文件名：AL12_2.C*/

/*程序功能：顺序显示一个磁盘ASCII码文件*/

/*参数：带参主函数，使用格式：可执行文件名
源文件名*/

#include "stdio.h"

main(int argc, char *argv[])

{FILE *fp;

char ch;

if(argc!=2)
/*参数个数不对*/

{
printf("the number ofarguments not correct\n");

printf(“\n Usage:
可执行文件名
源文件名");

exit(0);

}

if((fp=fopen(argv[1],"r"))==NULL)

{
printf("can not opensource file\n");

exit(0);

}

/*顺序输出文件的内容*/

for(; (ch=fgetc(fp))!=EOF; )

putchar(ch);
/*顺序读入并显示*/

fclose(fp);
/*关闭打开的文件*/

}

程序运行情况：

abcdefg1234567

（1）库函数fgetc()

1）用法：int
fgetc(文件指针);

2）功能：从“文件指针”所指向的文件中，读入一个字符，同时将读写位置指针向前移动1个字节（即指向下一个字符）。该函数无出错返回值。

例如，fgetc(fp)表达式，从文件fp中读一个字符，同时将fp的读写位置指针向前移动到下一个字符。

（2）关于符号常量EOF

在对ASCII码文件执行读入操作时，如果遇到文件尾，则读操作函数返回一个文件结束标志EOF（其值在头文件stdio.h中被定义为-1）。

在对二进制文件执行读入操作时，必须使用库函数feof()来判断是否遇到文件尾。

[案例12.3] 实现制作ASCII码文件副本的功能。

/*案例代码文件名：AL12_2.C*/

/*程序功能：制作ASCII码文件的副本*/

/*使用格式：可执行文件名
源文件名
目标文件名*/

#include "stdio.h"

main(int argc, char *argv[])

{FILE *input, *output;
/* input：源文件指针, output：目标文件指针 */

char ch;

if(argc!=3)
/*参数个数不对*/

{
printf("the number ofarguments not correct\n");

printf("\n Usage:
可执行文件名
source-file
dest-file");

exit(0);

}

if((fp=fopen(argv[1],"r"))==NULL)
/*打开源文件失败*/

{
printf("can not opensource file\n");

exit(0);

}

if((fp=fopen(argv[2],"w"))==NULL)
/*创建目标文件失败*/

{
printf("can not createdestination file\n");

exit(0);

}

/*复制源文件到目标文件中*/

for( ; (!feof(input)) ; ) fputc(fgetc(input),output);

fclose(input); fclose(output);
/*关闭源文件和目标文件*/

}

[程序演示]

库函数feof()：

1）用法：int
feof(文件指针);

2）功能：在执行读文件操作时，如果遇到文件尾，则函数返回逻辑真（1）；否则，则返回逻辑假（0）。feof()函数同时适用于ASCII码文件和二进制文件。

例如，!feof(input))表示源文件（用于输入）未结束，循环继续。

12.3.2
读／写一个字符串──fgets()和fputs()

[案例12.4] 将键盘上输入的一个长度不超过80的字符串，以ASCII码形式存储到一个磁盘文件中；然后再输出到屏幕上。

/*案例代码文件名：AL12_4.C*/

/*参数：可执行文件名
要创建的磁盘文件名*/

#include "stdio.h"

main(int argc, char *argv[])

{FILE *fp;

char string[81];
/*字符数组用于暂存输入输出的字符串*/

if(argc>2)
/*参数太多，提示出错*/

{
printf("Too manyparameters…\n\n");

printf("Usage: 可执行文件名
filename\n");

exit(0);

}

if(argc= =1)
/*缺磁盘文件名，提示输入*/

{ printf("Input the filename: ");

gets(string);
/*借用string暂存输入的文件名*/

argv[1]=(char *)malloc(strlen(string)+1);/*给文件名参数申请内存空间*/

strcpy(argv[1],string);/*复制文件名到形参中*/

}

if((fp=fopen(argv[1],"w"))==NULL)
/*打开文件失败*/

{
printf("can not open thisfile\n");

exit(0);

}

/*从键盘上输入字符串，并存储到指定文件中*/

printf("Input a string: "); gets(string);
/*从键盘上输入字符串*/

fputs(string, fp);
/*存储到指定文件*/

fclose(fp);

/*重新打开文件，读出其中的字符串，并输出到屏幕上*/

if ((fp=fopen(argv[1],"r"))==NULL)
/*打开文件失败*/

{
printf("can not open thisfile\n");

exit(0);

}

fgets(string, strlen(string)+1, fp);
/*从文件中读一个字符串*/

printf("Output the string: "); puts(string);
/*将字符串输出到屏幕上*/

fclose(fp);

}

[程序演示]

（1）为增强程序的可靠性，程序中对参数过多的情况，提示出错、并终止程序运行；而遗漏文件名时，提示用户输入。

同时，为增强程序的人机交互性，凡是需要用户输入数据的地方，都设置提示输入的信息；凡是输出数据的地方，都设置输出说明信息。

（2）库函数fputs()──向指定文件输出一个字符串

1）用法：int
fputs(字符串，文件指针);

其中“字符串”可以是一个字符串常量，或字符数组名，或字符指针变量名。

2）功能：向指定文件输出一个字符串，同时将读写位置指针向前移动strlength（字符串长度）个字节。如果输出成功，则函数返回值为０；否则，为非０值。

（3）库函数fgets()──从文件中读一个字符串

1）用法：char
*fgets(指针，串长度+1，文件指针);

2）功能：从指定文件中读入一个字符串，存入“字符数组／指针”中，并在尾端自动加一个结束标志'\0'；同时，将读写位置指针向前移动strlength（字符串长度）个字节。

如果在读入规定长度之前遇到文件尾EOF或换行符，读入即结束。

12.3.3
读／写一个数据块──fread()和fwrite()

实际应用中，常常要求1次读／写1个数据块。为此，ANSI
C 标准设置了 fread( ) 和fwrite()函数。

1．用法：

int
fread(void *buffer，int size，int count，FILE *fp)；

int
fwrite(void *buffer，int size，int count，FILE *fp)；

2．功能：

fread()──从fp所指向文件的当前位置开始，一次读入size个字节，重复count次，并将读入的数据存放到从buffer开始的内存中；同时，将读写位置指针向前移动size* count个字节。

其中，buffer是存放读入数据的起始地址（即存放何处）。

fwrite()──从buffer开始，一次输出size个字节，重复count次，并将输出的数据存放到fp所指向的文件中；同时，将读写位置指针向前移动size*count个字节。

其中，buffer是要输出数据在内存中的起始地址（即从何处开始输出）。

如果调用fread()或fwrite()成功，则函数返回值等于count。

fread()和fwrite()函数，一般用于二进制文件的处理。

12.3.4
对文件进行格式化读／写──fscanf()和fprintf()函数

与scanf()和printf()函数的功能相似，区别在于：fscanf()和fprintf()函数的操作对象是指定文件，而scanf()和printf()函数的操作对象是标准输入（stdin）输出（stdout）文件。

int
fscanf(文件指针，"格式符"，输入变量首地址表);

int
fprintf(文件指针，"格式符"，输出参量表);

例如，......

int i=3; float f=9.80;

......

fprintf(fp,"%2d,%6.2f", i, f);

......

fprintf()函数的作用是，将变量i按%2d格式、变量f按%6.2f格式，以逗号作分隔符，输出到fp所指向的文件中： 3,
9.80（表示1个空格）。

12.3.5
读／写函数的选用原则

从功能角度来说，fread()和fwrite()函数可以完成文件的任何数据读／写操作。但为方便起见，依下列原则选用：

1．读/写1个字符（或字节）数据时：选用fgetc()和fputc()函数。

2．读/写1个字符串时：选用fgets()和fputs()函数。

3．读/写1个（或多个）不含格式的数据时：选用fread()和fwrite()函数。

4．读/写1个（或多个）含格式的数据时：选用fscanf()和fprintf()函数。

12.4
位置指针与文件定位

文件中有一个读写位置指针，指向当前的读写位置。每次读写1个（或1组）数据后，系统自动将位置指针移动到下一个读写位置上。

如果想改变系统这种读写规律，可使用有关文件定位的函数。

12.4.1
位置指针复位函数rewind()

1．用法：int
rewind(文件指针);

2．功能：使文件的位置指针返回到文件头。

12.4.2
随机读写与fseek()函数

对于流式文件，既可以顺序读写，也可随机读写，关键在于控制文件的位置指针。

所谓顺序读写是指，读写完当前数据后，系统自动将文件的位置指针移动到下一个读写位置上。

所谓随机读写是指，读写完当前数据后，可通过调用fseek()函数，将位置指针移动到文件中任何一个地方。

1．用法：int
fseek(文件指针，位移量，参照点);

2．功能：将指定文件的位置指针，从参照点开始，移动指定的字节数。

（1）参照点：用0（文件头）、1（当前位置）和２（文件尾）表示。

在ANSI C标准中，还规定了下面的名字：

SEEK_SET──文件头，

SEEK_CUR──当前位置，

SEEK_END──文件尾

（2）位移量：以参照点为起点，向前（当位移量>０时）或后（当位移量<０时）移动的字节数。在ANSI C标准中，要求位移量为long int型数据。

fseek()函数一般用于二进制文件。

12.4.3
返回文件当前位置的函数ftell()

由于文件的位置指针可以任意移动，也经常移动，往往容易迷失当前位置，ftell()就可以解决这个问题。

1．用法：long
ftell(文件指针);

2．功能：返回文件位置指针的当前位置（用相对于文件头的位移量表示）。

如果返回值为-1L，则表明调用出错。例如:

offset=ftell(fp)；

if(offset= =-1L)printf(“ftell() error\n”)；

12.5
出错检测

12.5.1
ferror()函数

在调用输入输出库函数时，如果出错，除了函数返回值有所反映外，也可利用ferror()函数来检测。

1．用法： int
ferror(文件指针)；

2．功能：如果函数返回值为0，表示未出错；如果返回一个非0值，表示出错。

（1）对同一文件，每次调用输入输出函数均产生一个新的ferror()函数值。因此在调用了输入输出函数后，应立即检测，否则出错信息会丢失。

（2）在执行fopen()函数时，系统将ferror()的值自动置为0。

12.5.2
clearerr()函数

1．用法： void
clearerr(文件指针)；

2．功能：将文件错误标志（即ferror()函数的值）和文件结束标志（即feof()函数的值）置为0。

对同一文件，只要出错就一直保留，直至遇到clearerr()函数或rewind()函数，或其它任何一个输入输出库函数。

上页
下页
1.4
Turbo C V2.0的基本操作

1.运行一个Ｃ语言程序的一般过程

2.TC的启动、退出与命令菜单

3.编辑并保存一个Ｃ语言源程序

4.编译、连接──单个源程序文件

5.运行与查看结果

6.编辑下一个新的源程序

1.运行一个Ｃ语言程序的一般过程

Ｔurbo Ｃ是一个集源程序编辑、编译、连接、运行与调试于一体、用菜单驱动的集成软件环境。

运行一个Ｃ语言程序的一般过程：

（1）启动TC，进入TC集成环境。

（2）编辑（或修改）源程序。

（3）编译。如果编译成功，则可进行下一步操作；否则，返回（2）修改源程序，再重新编译，直至编译成功。

（4）连接。如果连接成功，则可进行下一步操作；否则，根据系统的错误提示，进行相应修改，再重新连接，直至连接成功。

（5）运行。通过观察程序运行结果，验证程序的正确性。如果出现逻辑错误，则必须返回（2）修改源程序，再重新编译、连接和运行，直至程序正确。

（6）退出TC集成环境，结束本次程序运行。

2.TC的启动、退出与命令菜单

（1）启动Turbo C： tc ←┘

启动Turbo C后，其主菜单条横向排列在屏幕顶端，并被激活，其中File主项成为当前项。

主菜单的下面，是Edit（编辑）窗口和Message（消息）窗口。两个窗口中，顶端横线为双线显示的，表示该窗口是活动窗口。

编辑窗口的顶端为状态行，其中：

．Line
1
Col
1：显示光标所在的行号和列号，即光标位置。

．Insert：表示编辑状态处于“插入”。当处于“改写”状态时，此处为空白。

．d: NONAME.C：显示当前正在编辑的文件名。显示为“NONAME.C”时，表示用户尚未给文件命名。

屏幕底端是7个功能键的说明，以及Num Lock键的状态（显示“NUM”时，表示处于“数字键”状态；空白，表示“控制键”状态）。

（2）命令菜单的使用

1）按下功能键F10，激活主菜单。如果主菜单已经被激活，则直接转下一步。

2）用左、右方向键移动光带，定位于需要的主项上，然后再按回车键，打开其子菜单（纵向排列）。

3）用上、下方向键移动光带，定位于需要的子项上，回车即可。执行完选定的功能后，系统自动关闭菜单。

注意：菜单激活后，又不使用，可再按F10／Esc键关闭，返回原来状态。

（3）退出Turbo C

退出TC有两种方法：

1）菜单法：File | Quit（先选择File主项，再选择并执行Quit子项）

2）快捷键法：Alt+“X”（先按下Alt键并保持，再按字母键Ｘ，然后同时放开）

3.编辑并保存一个Ｃ语言源程序

（1）激活主菜单，选择并执行File | Load项（快捷键键：F3）。

（2）在“Load File Name”窗口，输入源程序文件名。

文件名的输入有两种方法：直接输入和选择输入。

1）直接输入

按照文件名的组成字符串，逐个字符输入即可。

如果是已经存在的文件，系统就在编辑窗口显示该文件的内容，可供编辑、修改。如果是新文件，则给出一个空白编辑窗口，可供输入新的源程序。

如果该文件不在当前目录下，则需要冠以路径名和（或）盘符。

2）选择文件（仅适用于已经存在的源程序文件）

①空回车，打开当前目录下、后缀为.Ｃ的所有文件的文件名窗口。

②用上、下、左、右方向键，将光带定位于所需的文件名上。

③按回车键。

（3）常用编辑操作

在编辑源程序过程中，随时都可以按F2键（或File | Save），将当前编辑的文件存盘，然后继续编辑。这是一个良好的习惯！

关于在线帮助：

在任何窗口（或状态）下，按F1键激活活动窗口（或状态）的在线帮助：

．下一页──PageDown，返回上一页──PageUp

．关闭在线帮助、返回原窗口（或状态）──Esc

．返回前一个在线帮助屏──Alt+F1（无论在线帮助是否被激活）

．返回在线帮助索引──F1：激活在线帮助后，再按F1，则返回在线帮助索引，以便查询其它类别在线帮助信息。

．查询库函数的在线帮助信息──^F1：将光标移到需要查询函数名的首字符上，然后键入^F1，即可获得该库函数的在线帮助信息。

注：为简化描述，用“^”代表“Ctrl”键。^Fn就是Ctrl+Fn，下同。

4.编译、连接──单个源程序文件

选择并执行Compile | Make EXE File项（快捷键：F9），则TC将自动完成对当前正在编辑的源程序文件的编译、连接，并生成可执行文件。

如果源程序有语法错误，系统将在屏幕中央的“Compiling ”（编译）窗口底端提示“Error:
Press any key”（错误：按任意键）。

此时，按空格键，屏幕下端的“Message”（消息）窗口被激活，显示出错（或警告）信息，光带停在第一条消息上。这时“Edit”（编辑）窗口中也有一条光带，它总是停在编译错误在源代码中的相应位置。

注意：当用上、下键移动消息窗口中的光带时，编辑窗口中的光带也随之移动，始终跟踪源代码中的错误位置！

5.运行与查看结果

（1）运行当前正在编辑的源程序文件

选择并执行Run | Run项（快捷键：^F9），程序运行结束后，仍返回到编辑窗口。

当你认为自己的源程序不会有编译、连接错误时，也可直接运行（即跳过对源程序的编译、连接步骤）。这时，TC将一次完成从编译、连接到运行的全过程。

（2）查看运行结果

选择并执行Run | User Screen项（快捷键：Alt+F5）。查看完毕后，按任一键返回编辑窗口。

如果发现逻辑错误，则可在返回编辑窗口后，进行修改；然后再重新编译、连接、运行，直至正确为止。

6.编辑下一个新的源程序

选择并执行File | New项即可。

如果屏幕提示如下确认信息：

NONAME.C not saved. Save?（Y/N）

如果需要保存当前正在编辑的源程序，则键入“Ｙ”，进入下一步操作；否则，键入“Ｎ”（不保存），跳转到（2）。

（1）系统提示换名：

<d:><path>\NONAME.C

直接输入你给源程序文件起的名字即可。

（2）系统给出一个空白的编辑窗口，可以开始编辑下一个新的源程序。

欢迎光临电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛 (http://bbs.eccn.com/)