C语言文件操作

C语言文件操作

C语言把磁盘文件看成是字符(或字节)的序列,按照存储信息的形式来说,文件主要是有文本文件和二进制文件。文本文件由一个个字符组成,每个字节存放一个ASCII码制,代表一个字符。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放入磁盘空间。

C语言文件操作一

二进制文件以及文本文件都可以看做是“数据流”。

近段复习C语言文件操作,在原文的基础之上总结如下:

流文件的特点是,处理时不需考虑文件中的数据的性质、类型和存放格式。访问时只是以字节为单位对数据进行存取,没有记录的概念,而将对数据结构的分析、处理等工作都交给后续程序区处理。系统会自动为这在使用的每个文件开辟一个缓存区,从内存向磁盘输出数据必须先送到内存中的缓存区,装满缓存后才一起送到磁盘。

一.文件的概念:

 

   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。
平时接触到的文件诸如源程序文件、目标文件、可执行文件、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。

一、文件的打开与关闭

二.文件的分类:

  
文件在进行读写操作之前要先打开,使用完毕要关闭。所谓打开文件,实际上是建立文件的各种有关信息,并使文件指针指向该文件,以便进行其它操作。关闭文件则断开指针与文件之间的联系,也就禁止再对该文件进行操作。

   从不同的角度可对文件作不同的分类。

fopen函数用来打开一个文件,其调用的一般形式为:
文件指针名=fopen(文件名,使用文件方式);
其中:
“文件指针名”必须是被说明为FILE 类型的指针变量;
“文件名”是被打开文件的文件名;
“使用文件方式”是指文件的类型和操作要求。
“文件名”是字符串常量或字符串数组。

1.从用户的角度看,文件可分为普通文件和设备文件两种。

使用文件的方式共有12种,下面给出了它们的符号和意义。
“r”
只读打开一个文本文件,只允许读数据
“w”
只写打开或建立一个文本文件,只允许写数据
“a”
追加打开一个文本文件,并在文件末尾写数据
“rb”
只读打开一个二进制文件,只允许读数据
“wb”
只写打开或建立一个二进制文件,只允许写数据
“ab”
追加打开一个二进制文件,并在文件末尾写数据
“r+”
读写打开一个文本文件,允许读和写
“w+”
读写打开或建立一个文本文件,允许读写
“a+”
读写打开一个文本文件,允许读,或在文件末追加数据
“rb+”
读写打开一个二进制文件,允许读和写
“wb+”
读写打开或建立一个二进制文件,允许读和写
“ab+”
读写打开一个二进制文件,允许读,或在文件末追加数据

  
普通文件是指驻留在磁盘或其它外部介质上的一个有序数据集,可以是源文件、目标文件、可执行程序;也可以是一组待输入处理的原始数据,或者是一组输出的结果。对于源文件、目标文件、可执行程序可以称作程序文件,对输入输出数据可称作数据文件。

对于文件使用方式有以下几点说明:
1) 文件使用方式由r,w,a,t,b,+六个字符拼成,各字符的含义是:
r(read): 读
w(write): 写
a(append): 追加
t(text): 文本文件,可省略不写
b(banary): 二进制文件
188金宝搏官网,+: 读和写
2) 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。
3)
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。
4)
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。
5)
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。

  
设备文件是指与主机相联的各种外部设备,如显示器、打印机、键盘等。在操作系统中,把外部设备也看作是一个文件来进行管理,把它们的输入、输出等同于对磁盘文件的读和写。通常把显示器定义为标准输出文件,
一般情况下在屏幕上显示有关信息就是向标准输出文件输出。如经常使用的printf,putchar函数就是这类输出。键盘通常被指定标准的输入文件,从键盘上输入就意味着从标准输入文件上输入数据,scanf,getchar函数就属于这类输入。

二、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。

2.从文件编码的方式来看,文件可分为ASCII码文件和二进制码文件两种。

(1)字符读写函数 :fgetc和fputc

  
ASCII文件也称为文本文件,这种文件在磁盘中存放时每个字符对应一个字节,用于存放对应的ASCII码。例如,数5678的存储形式为:

·fgetc函数的功能是从指定的文件中读一个字符,函数调用的形式为:
    字符变量=fgetc(文件指针);
    对于fgetc函数的使用有以下几点说明:
    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) 读取字符的结果也可以不向字符变量赋值, 例如: fgetc(fp);
但是读出的字符不能保存。
    3)
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。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。应注意文件指针和文件内部的位置指针不是一回事。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。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。

ASCII码: 0011010100110110 00110111 00111000
十进制码: 5 6 7 8 共占用4个字节。ASCII码文件可在屏幕上按字符显示,
例如源程序文件就是ASCII文件,用DOS命令TYPE可显示文件的内容。
由于是按字符显示,因此能读懂文件内容。

·fputc函数的功能为向指定的文件中写入一个字符,函数调用的形式为:
    fputc(字符量,文件指量或变量),
    例如:
    fputc(‘a’,fp);
    其意putc函数的使用也要说明几点:
    1)
被写入的文件可以用写、读写、追加方式打开,用写或读写方式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。可用此来判断写符,写入一个文件,再把该文件内容读出显示在屏幕上。

二进制文件是按二进制的编码方式来存放文件的。 例如, 数5678的存储形式为:
00010110 00101110只占二个字节。二进制文件虽然也可在屏幕上显示,
但其内容无法读懂。C系统在处理这些文件时,并不区分类型,都看成是字符流,按字节进行处理。
输入输出字符流的开始和结束只由程序控制而不受物理符号(如回车符)的控制。
因此也把这种文件称作“流式文件”。

【示例程序】
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXLEN 1024
main()
{
    FILE *fpr = fopen(“1.txt”,”r”);
    FILE *fpw = fopen(“2.txt”,”a+”);
    char *arrayCh = NULL;
    char ch;
    if(NULL == fpr){
        printf(“1.txt open failed!n”);
        exit(1);
    }
    if(NULL == fpw){
        printf(“2.txt open failed!n”);
        exit(1);
    }
    printf(“Both file open successd!n”);
    while((ch = fgetc(fpr)) != EOF){
        fputc(ch,fpw);
    }
    while((ch = fgetc(fpw)) != EOF){
        printf(“%c”,ch);
    }
    fclose(fpw);
    fclose(fpr);
    exit(0);
}

三.文件操作:

(2) 字符串读写函数:fgets和fputs

下面介绍流式文件的打开、关闭、读、写、 定位等各种操作。

·fgets函数的功能是从指定的文件中读一个字符串到字符数组中,函数调用的形式为:
    fgets(字符数组名,n,文件指针);
    其中的n是一个正整数。表示从文件中读出的字符串不超过
n-1个字符。在读入的最后一个字符后加上串结束标志’’。
   
例如:fgets(str,n,fp);的意义是从fp所指的文件中读出n-1个字符送入字符数组str中。
    对fgets函数有两点说明:
  1). 在读出n-1个字符之前,如遇到了换行符或EOF,则读出结束。
  2). fgets函数也有返回值,其返回值是字符数组的首地址。

文件指针:在C语言中用一个指针变量指向一个文件,这个指针称为文件指针。通过文件指针就可对它所指的文件进行各种操作。

·fputs函数的功能是向指定的文件写入一个字符串,其调用形式为:
    fputs(字符串,文件指针)
其中字符串可以是字符串常量,也可以是字符数组名 或 指针变量,
    例如:
    fputs(“abcd“,fp);其意义是把字符串“abcd”写入fp所指的文件之中。

定义说明文件指针的一般形式为: FILE* 指针变量标识符;

【程序示例】
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
main()
{
    char str[11];
    FILE *fpr = fopen(“1.txt”,”r”);  
    FILE *fpw = fopen(“2.txt”,”a+”);
    if(NULL == fpr){
        printf(“1.txt open failed!n”);
        exit(1);
    }
    if(NULL == fpw){
        printf(“2.txt open failed!n”);
        exit(1);
    }
    printf(“file open successed!n”);
    fgets(str,11,fpr);
    printf(“%sn”,str);
    fputs(str,fpw);
    fclose(fpr);
    fclose(fpw);
    exit(0);
}

其中FILE应为大写,它实际上是由系统定义的一个数据结构, 该结构中含有文件名、文件状态和文件当前位置等信息。
在编写源程序时不必关心FILE结构的细节。例如:FILE *fp;
表示fp是指向FILE结构的指针变量,通过fp
即可找存放某个文件信息的结构变量,然后按结构变量提供的信息找到该文件,
实施对文件的操作。习惯上也笼统地把fp称为指向一个文件的指针。

(3)数据块读写函数:fread和fwrite

1.文件的打开与关闭概念:

C语言还提供了用于整块数据的读写函数。
可用来读写一组数据,如一个数组元素,一个结构变量的值等。

文件在进行读写操作之前要先打开,使用完毕要关闭。

·读数据块函数fread调用的一般形式为: fread(buffer,size,count,fp);

所谓打开文件,实际上是建立文件的各种有关信息,
并使文件指针指向该文件,以便进行其它操作。

·写数据块函数fwrite调用的一般形式为: fwrite(buffer,size,count,fp);

关闭文件则断开指针与文件之间的联系,也就禁止再对该文件进行操作。

   
其中buffer是一个指针,在fread函数中,它表示存放输入数据的首地址。在fwrite函数中,它表示存放输出数据的首地址。
size 表示数据块的字节数。count 表示要读写的数据块块数。fp 表示文件指针。

在C语言中,文件操作都是由库函数来完成的。

【程序示例】
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 2
struct stu{
    char name[20];
    int age;
    char addr[20];
}boy[MAXSIZE];
main()
{
    FILE *fp = fopen(“2.txt”,”w+”);
    struct stu rboy[MAXSIZE];
    int i;
    int temp = 0;
    if(NULL == fp){
        printf(“2.txt open failed!n”);
        exit(1);
    }
    printf(“File open successed!n”);
    printf(“input data: “);
    for(i = 0;i < MAXSIZE;i++){
        scanf(“%s%d%s”,boy[i].name,&boy[i].age,boy[i].addr);
    }
    for(i = 0;i < MAXSIZE;i++){
        printf(“%s  %d 
%sn”,boy[i].name,boy[i].age,boy[i].addr);
    }
    fwrite(boy,sizeof(struct stu),MAXSIZE,fp);
    rewind(fp);
    fread(rboy,sizeof(struct stu),MAXSIZE,fp);
    for(i = 0;i < MAXSIZE;i++){
        printf(“name:%s  age:%d 
addr:%sn”,rboy[i].name,rboy[i].age,rboy[i].addr);
    }
    fclose(fp);
    exit(0);
}

2.文件操作函数:

(4)格式化读写函数:fscanf和fprinf

(1)文件打开函数fopen

fscanf函数,fprintf函数与scanf和printf
函数的功能相似,都是格式化读写函数。 两者的区别在于 fscanf
函数和fprintf函数的读写对象不是键盘和显示器,而是磁盘文件。

    fopen函数用来打开一个文件,其调用的一般形式为:文件指针名=fopen(“文件名”,”使用文件方式”);其中,“文件指针名”必须是被说明为FILE
类型的指针变量,“文件名”是被打开文件的文件名。
“使用文件方式”是指文件的类型和操作要求。“文件名”是字符串常量或字符串数组。例如:

这两个函数的调用格式为: 

FILE *fp;
fp=fopen(“file b”,”r”);

·fscanf(文件指针,格式字符串,输入表列);

其意义是在当前目录下打开文件file b,
只允许进行“读”操作,并使fp指向该文件。

·fprintf(文件指针,格式字符串,输出表列);

又如:

例如:
  fscanf(fp,”%d%s”,&i,s);
  fprintf(fp,”%d%c”,j,ch);

FILE *fp
fp=(“c:\file_a’,”rb”)

【示例程序】
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 2
struct stu{
    char name[20];
    int age;
    char addr[20];
}boy[MAXSIZE];
main()
{  
    FILE *fp = fopen(“2.txt”,”w+”);
    struct stu rboy[MAXSIZE];
    int i;
    if(NULL == fp){
        printf(“2.txt open failed!n”);
        exit(1);
    }
    printf(“enter data:n”);
    for(i = 0;i < MAXSIZE;i++){
        scanf(“%s%d%s”,boy[i].name,&boy[i].age,boy[i].addr);
    }
    for(i = 0;i < MAXSIZE;i++){
        fprintf(fp,”%s %d
%sn”,boy[i].name,boy[i].age,boy[i].addr);
    }
    for(i = i;i < MAXSIZE;i++){
       
fscanf(fp,”%s%d%s”,rboy[i].name,&rboy[i].age,rboy[i].addr);
    }
    fclose(fp);
    exit(0);
}

其意义是打开C驱动器磁盘的根目录下的文件file_a,这是一个二进制文件,只允许按二进制方式进行读操作。两个反斜线“\
”中的第一个表示转义字符,第二个表示根目录。”\”对于打开磁盘下的文件,要注意两个双斜线的正确应用,在表示绝对路径时,每一级目录都要用”\”,


例如:fp=fopen(“d:\study\file_b”,”r+”);

####使用文件的方式共有12种,下面给出了它们的符号和意义。

文件使用方式       意 义
“rt” 只读打开一个文本文件,只允许读数据
“wt” 只写打开或建立一个文本文件,只允许写数据
“at” 追加打开一个文本文件,并在文件末尾写数据
“rb” 只读打开一个二进制文件,只允许读数据
“wb” 只写打开或建立一个二进制文件,只允许写数据
“ab” 追加打开一个二进制文件,并在文件末尾写数据
“rt+” 读写打开一个文本文件,允许读和写
“wt+” 读写打开或建立一个文本文件,允许读写
“at+” 读写打开一个文本文件,允许读,或在文件末追加数据
“rb+” 读写打开一个二进制文件,允许读和写
“wb+” 读写打开或建立一个二进制文件,允许读和写
“ab+” 读写打开一个二进制文件,允许读,或在文件末追加数据

对于文件使用方式有以下几点说明:

a.
文件使用方式由r,w,a,t,b,+六个字符拼成,各字符的含义是:

r(read): 读
w(write): 写
a(append): 追加
t(text): 文本文件,可省略不写
b(banary): 二进制文件
+: 读和写

b.
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。否则报错。

c. 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。

d.
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。

e.
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。因此常用以下程序段打开文件:

if((fp=fopen("c:\file_a","rb"))==NULL)
{
printf("nerror on open c:\file_a file!");
getch();
exit(1);
}

这段程序的意义是,如果返回的指针为空,表示不能打开C盘根目录下的file_a文件,则给出提示信息“error
on open c:
file_afile!”,下一行getch()的功能是从键盘输入一个字符,但不在屏幕上显示。在这里,该行的作用是等待,只有当用户从键盘敲任一键时,程序才继续执行,
因此用户可利用这个等待时间阅读出错提示。敲键后执行exit(1)退出程序。

f.
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。

g. 标准输入文件(键盘),标准输出文件(显示器
),标准出错输出(出错信息)是由系统打开的,可直接使用。

(2)文件关闭函数fClose:

文件一旦使用完毕,应用关闭文件函数把文件关闭,
以避免文件的数据丢失等错误。

fclose函数 调用的一般形式是: fclose(文件指针);

例如: fclose(fp);
正常完成关闭文件操作时,fclose函数返回值为0。如返回非零值则表示有错误发生。

 

C语言文件操作(2)

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:fread和fwrite

·格式化读写函数:fscanf和fprinf

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