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文件操作

分类: IT文章 • 2022-04-26 12:17:17

1.C文件概述
所谓“文件”是指一组相关数据的有序集合。这个数据集有一个名称，叫做文件名。实际上在前面的各章中我们已经多次使用了文件，例如源程序文件（.c,.cpp结尾的文件）、目标文件（将源文件编译后得到obj结尾的文件）、可执行文件（exe文件，dll链接库）、库文件 (头文件)等。

文件通常是驻留在外部介质(如磁盘等)上的，在使用时才调入内存中来。从不同的角度可对文件作不同的分类。从用户的角度看，文件可分为普通文件和设备文件两种。

操作系统是以文件为单位对数据进行管理的。文件操作

文件的分类：

  • 从用户观点:  1.特殊文件(标准输入输出文件或标准设备文件)；  2.普通文件(磁盘文件)
  • 从操作系统的角度看，每一个与主机相连的输入、输出设备看作是一个文件。
    例：输入文件：终端键盘；输出文件：显示屏和打印机
  • 按数据的组织形式:
    　　1.ASCII文件(文本文件):每一个字节放一个ASCII代码
    　　2.二进制文件:把内存中的数据按其在内存中的存储形式原样输出到磁盘上存放。
    例如整数10000D在内存中的存储形式以及分别按ASCII码形式和二进制形式输出到磁盘中如下图所示：文件操作

 ASCII文件和二进制文件的比较：

　　ASCII文件便于对字符进行逐个处理，也便于输出字符。但一般占存储空间较多，而且要花费转换时间。
　　二进制文件可以节省外存空间和转换时间，但一个字节并不对应一个字符，不能直接输出字符形式。
　　一般中间结果数据需要暂时保存在外存上，以后又需要输入内存的，常用二进制文件保存。

C语言对文件的处理方法：

  • 缓冲文件系统：系统自动地在内存区为每一个正在使用的文件开辟一个缓冲区。用缓冲文件系统进行的输入输出又称为高级磁盘输入输出。
  • 非缓冲文件系统：系统不自动开辟确定大小的缓冲区，而由程序为每个文件设定缓冲区。用非缓冲文件系统进行的输入输出又称为低级输入输出系统。

知识点：

  • 在UNIX系统下,用缓冲文件系统来处理文本文件，用非缓冲文件系统来处理二进制文件。
  • ANSI C 标准只采用缓冲文件系统来处理文本文件和二进制文件。
  • C语言中对文件的读写都是用库函数来实现。

2.文件的打开与关闭

文件型指针变量：  FILE  *fp；
fp是一个指向FILE类型结构体的指针变量。
我们使fp指向某一个文件的结构体变量，从而通过该结构体变量中的文件信息能够访问该文件。
如果有ｎ个文件，一般应设ｎ个指针变量，使它们分别指向ｎ个文件，以实现对文件的访问。

FILE类型的数组：  FILE　f［5］；定义了一个结构体数组f，它有5个元素，可以用来存放5个文件的信息。

一头雾水？不明白？接着看具体的使用就明白啦~

文件的打开(fopen函数)
　　函数调用:
　　　　FILE  *fp；
　　　　fp ＝ fopen（文件名，使用文件方式）；
注意：
　　需要打开的文件名，也就是准备访问的文件的名字（加上路径）；
　　使用文件的方式（“读”还是“写”等）；
　　让哪一个指针变量指向被打开的文件。

文件使用方式：文件操作

对于文件使用方式有以下几点说明：

  • 凡用“r”打开一个文件时，该文件必须已经存在，且只能从该文件读出。
  • 用“w”打开的文件只能向该文件写入。若打开的文件不存在，则以指定的文件名建立该文件，若打开的文件已经存在，则将该文件删去，重建一个新文件。
  • 若要向一个已存在的文件追加新的信息，只能用“a”方式打开文件。但此时该文件必须是存在的，否则将会出错。
  • 在打开一个文件时，如果出错，fopen将返回一个空指针值NULL。在程序中可以用这一信息来判别是否完成打开文件的工作，并作相应的处理。
  • 把一个文本文件读入内存时，要将ASCII码转换成二进制码，而把文件以文本方式写入磁盘时，也要把二进制码转换成ASCII码，因此文本文件的读写要花费较多的转换时间。对二进制文件的读写不存在这种转换。

3.文件的关闭(fclose函数)

函数调用:

　　fclose（文件指针）；

函数功能:

　　使文件指针变量不指向该文件，也就是文件指针变量与文件“脱钩”，此后不能再通过该指针对原来与其相联系的文件进行读写操作。

返回值:

　　关闭成功返回值为０；否则返回EOF(-1)

4.文件的读写

对文件的读和写是最常用的文件操作。在Ｃ语言中提供了多种文件读写的函数：

　　字符读写函数：fgetc 和 fputc
　　字符串读写函数：fgets 和 fputs
　　数据块读写函数：freed 和 fwrite
　　格式化读写函数：fscanf 和 fprinf

下面分别予以介绍。使用以上函数都要求包含头文件stdio.h。

5.字符读写函数：fgetc和fputc

　fputc()函数调用:
　　　fputc ( ch，fp ) ；
　函数功能: 将字符（ch的值）输出到 fp 所指向的文件中去。

　对于fputc函数的使用要说明几点:

  1. 用写或读写方式打开一个已存在的文件时将清除原有的文件内容，写入字符从文件首开始。如需保留原有文件内容，希望写入的字符以文件末开始存放，必须以追加方式打开文件。被写入的文件若不存在，则创建该文件。
  2. 每写入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。
  3. fputc函数有一个返回值，如写入成功则返回写入的字符，否则返回一个EOF。可用此来判断写入是否成功。 
    #include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void main()
{
      FILE *fp;
      char ch, filename[20];

      printf("Please input the filename you want to write: ");
      scanf("%s", filename);
      
      if( !(fp = fopen(filename, "wt+")))//"wt"读写打开或建立一个文本文件，允许读写 
      {
            printf("Cannot open the file!
");
            exit(0);   // 终止程序
      }

      printf("Please input the sentences you want to write: ");
      ch = getchar();  // 若注销本行，文件第一行会是空行，从第二行开始
      ch = getchar();
      while( ch != EOF )   // ctrl + z相当于EOF功能：ascall文件编码结束标志
      {
            fputc(ch, fp);
            ch = getchar();
      }

      fclose(fp);
}
    View Code

　fgetc()函数调用:
　　　ch = fgetc(fp);
　函数功能: 其意义是从打开的文件 fp 中读取一个字符并送入 ch 中。

　对于fgetc函数的使用要说明几点：

  1. 在fgetc函数调用中，读取的文件必须是以读或读写方式打开的。
  2. 在文件内部有一个位置指针。用来指向文件的当前读写字节。
  3. 在文件打开时，该指针总是指向文件的第一个字节。使用fgetc 函数后，该位置指针将向后移动一个字节。因此可连续多次使用fgetc函数，读取多个字符。
  4. 应注意文件指针和文件内部的位置指针不是一回事。
  5. 文件指针是指向整个文件的，须在程序中定义说明，只要不重新赋值，文件指针的值是不变的。
  6. 文件内部的位置指针用以指示文件内部的当前读写位置，每读写一次，该指针均向后移动，它不需在程序中定义说明，而是由系统自动设置的。 
    #include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void main()
{
      FILE *fp;
      char ch, filename[20];

      printf("Please input the filename you want to write: ");
      scanf("%s", filename);
      
      if( !(fp = fopen(filename, "r")))
      {
            printf("Cannot open the file!
");
            exit(0);   // 终止程序
      }

      while( ch != EOF )   // ctrl + z
      {
            ch = fgetc(fp);
            putchar(ch);
      }

      fclose(fp);
}
    View Code

　补充1:

　　从一个文本文件顺序读入字符并在屏幕上显示出来：

ch = fgetc（fp）；
while（ch！= EOF）
{
    putchar（ch）；
    ch = fgetc（fp）；
｝
View Code

　　注意：EOF不是可输出字符，因此不能在屏幕上显示。由于字符的ASCII码不可能出现－１，因此EOF定义为－１是合适的。当读入的字符值等于－１时，表示读入的已不是正常的字符而是文件结束符。

　补充2:

　　从一个二进制文件顺序读入字符：

while（！feof（fp））
　 {
        ch = fgetc（fp）；
　 ｝
View Code

　　注意：ANSI C提供一个feof（）函数来判断文件是否真的结束。如果是文件结束，函数feof（fp）的值为１（真）；否则为０（假）。以上也适用于文本文件的读取。

　作业：图片、文件合成器

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void main()
{
      FILE *f_file, *f_pic, *f_finish;
      char ch, pic_name[20], file_name[20], finish_name[20];

      printf("请输入要合成的图片、文件名称: 
");
      printf("图片: ");
      scanf("%s", pic_name);
      printf("文件: ");
      scanf("%s", file_name);
      printf("结果: ");
      scanf("%s", finish_name);
      
      if( !(f_pic = fopen(pic_name, "rb")))
      {
            printf("Cannot open the ficture %s!
", pic_name);
            exit(0);   // 终止程序
      }
      if( !(f_file = fopen(file_name, "rb")))
      {
            printf("Cannot open the file %s!
", file_name);
            exit(0);   // 终止程序
      }
      if( !(f_finish = fopen(finish_name, "wb")))
      {
            printf("Cannot open the file %s!
", finish_name);
            exit(0);    // 终止程序
      }

      while( !feof(f_pic) )//feof()函数作用是测试是否数据流到了结尾，返回0代表不是在文件结尾
      {
            ch = fgetc(f_pic);
            fputc(ch, f_finish);
      }
      fclose(f_pic);

      while( !feof(f_file) )
      {
            ch = fgetc(f_file);
            fputc(ch, f_finish);
      }
      fclose(f_file);
      fclose(f_finish);
      system("pause")//目的是整个程序结束时暂停一下，来自stdlib库
}
View Code

6.字符串读写函数：fgets和fputs
　fgets函数调用形式如：fgets(str,n,fp);
　函数作用：从fp所指的文件中读出n-1个字符送入字符数组str中，因为在最后加一个’

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