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本章讨论流式文件的打开、关闭、读、写、定位等各种操作。
13.2
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。
定义说明文件指针的一般形式为:
FILE*指针变量标识符;
其中FILE应为大写,它实际上是由系统定义的一个结构,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。
13.3
文件的打开与关闭
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。
在C语言中,文件操作都是由库函数来完成的。
在本章内将介绍主要的文件操作函数。
13.3.1
文件的打开(fopen函数)
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。
FILE*fp;
fp=("
filea"
"
r"
);
其意义是在当前目录下打开文件filea,只允许进行“读”操作,并使fp指向该文件。
又如:
FILE*fphzk
fphzk=("
c:
\\hzk16"
rb"
)
其意义是打开C驱动器磁盘的根目录下的文件hzk16,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。
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:
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
+:
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。
因此常用以下程序段打开文件:
6)
if((fp=fopen("
)==NULL)
{
printf("
\nerroronopenc:
\\hzk16file!
"
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hzk16文件,则给出提示信息“erroronopenc:
\hzk16file!
”,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。
7)
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。
8)
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。
13.3.2
文件关闭函数(fclose函数)
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);
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。
13.4
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。
13.4.1
字符读写函数fgetc和fputc
字符读写函数是以字符(字节)为单位的读写函数。
每次可从文件读出或向文件写入一个字符。
1.
读字符函数fgetc
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);
ch=fgetc(fp);
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函数的使用有以下几点说明:
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。
读取字符的结果也可以不向字符变量赋值,
fgetc(fp);
但是读出的字符不能保存。
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。
【例13.1】读入文件c1.doc,在屏幕上输出。
#include<
stdio.h>
main()
{
FILE*fp;
charch;
if((fp=fopen("
d:
\\jrzh\\example\\c1.txt"
rt"
))==NULL)
\nCannotopenfilestrikeanykeyexit!
}
while(ch!
=EOF)
putchar(ch);
本例程序的功能是从文件中逐个读取字符,在屏幕上显示。
程序定义了文件指针fp,以读文本文件方式打开文件“d:
\\jrzh\\example\\ex1_1.c”,并使fp指向该文件。
如打开文件出错,给出提示并退出程序。
程序第12行先读出一个字符,然后进入循环,只要读出的字符不是文件结束标志(每个文件末有一结束标志EOF)就把该字符显示在屏幕上,再读入下一字符。
每读一次,文件内部的位置指针向后移动一个字符,文件结束时,该指针指向EOF。
执行本程序将显示整个文件。
2.
写字符函数fputc
fputc函数的功能是把一个字符写入指定的文件中,函数调用的形式为:
fputc(字符量,文件指针);
其中,待写入的字符量可以是字符常量或变量,例如:
fputc('
a'
fp);
其意义是把字符a写入fp所指向的文件中。
对于fputc函数的使用也要说明几点:
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。
每写入一个字符,文件内部位置指针向后移动一个字节。
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。
【例13.2】从键盘输入一行字符,写入一个文件,再把该文件内容读出显示在屏幕上。
\\jrzh\\example\\string"
wt+"
Cannotopenfilestrikeanykeyexit!
inputastring:
\n"
ch=getchar();
while(ch!
='
\n'
fputc(ch,fp);
rewind(fp);
程序中第6行以读写文本文件方式打开文件string。
程序第13行从键盘读入一个字符后进入循环,当读入字符不为回车符时,则把该字符写入文件之中,然后继续从键盘读入下一字符。
每输入一个字符,文件内部位置指针向后移动一个字节。
写入完毕,该指针已指向文件末。
如要把文件从头读出,须把指针移向文件头,程序第19行rewind函数用于把fp所指文件的内部位置指针移到文件头。
第20至25行用于读出文件中的一行内容。
【例13.3】把命令行参数中的前一个文件名标识的文件,复制到后一个文件名标识的文件中,如命令行中只有一个文件名则把该文件写到标准输出文件(显示器)中。
main(intargc,char*argv[])
FILE*fp1,*fp2;
if(argc==1)
havenotenterfilenamestrikeanykeyexit"
exit(0);
if((fp1=fopen(argv[1],"
Cannotopen%s\n"
argv[1]);
if(argc==2)fp2=stdout;
elseif((fp2=fopen(argv[2],"
while((ch=fgetc(fp1))!
fputc(ch,fp2);
fclose(fp1);
fclose(fp2);
本程序为带参的main函数。
程序中定义了两个文件指针fp1和fp2,分别指向命令行参数中给出的文件。
如命令行参数中没有给出文件名,则给出提示信息。
程序第18行表示如果只给出一个文件名,则使fp2指向标准输出文件(即显示器)。
程序第25行至28行用循环语句逐个读出文件1中的字符再送到文件2中。
再次运行时,给出了一个文件名,故输出给标准输出文件stdout,即在显示器上显示文件内容。
第三次运行,给出了二个文件名,因此把string中的内容读出,写入到OK之中。
可用DOS命令type显示OK的内容。
13.4.2
字符串读写函数fgets和fputs
读字符串函数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'
\0'
。
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。
【例13.4】从string文件中读入一个含10个字符的字符串。
charstr[11];
fgets(str,11,fp);
\n%s\n"
str);
本例定义了一个字符数组str共11个字节,在以读文本文件方式打开文件string后,从中读出10个字符送入str数组,在数组最后一个单元内将加上'
,然后在屏幕上显示输出str数组。
输出的十个字符正是例13.1程序的前十个字符。
对fgets函数有两点说明:
在读出n-1个字符之前,如遇到了换行符或EOF,则读出结束。
fgets函数也有返回值,其返回值是字符数组的首地址。
写字符串函数fputs
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。
【例13.5】在例13.2中建立的文件string中追加一个字符串。
charch,st[20];
string"
at+"
scanf("
%s"
st);
fputs(st,fp);
本例要求在string文件末加写字符串,因此,在程序第6行以追加读写文本文件的方式打开文件string。
然后输入字符串,并用fputs函数把该串写入文件string。
在程序15行用rewind函数把文件内部位置指针移到文件首。
再进入循环逐个显示当前文件中的全部内容。
13.4.3
数据块读写函数fread和fwtrite
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。
读数据块函数调用的一般形式为:
fread(buffer,size,count,fp);
写数据块函数调用的一般形式为:
fwrite(buffer,size,count,fp);
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。
fread(fa,4,5,fp);
其意义是从fp所指的文件中,每次读4个字节(一个实数)送入实数组fa中,连续读5次,即读5个实数到fa中。
【例13.6】从键盘输入两个学生数据,写入一个文件中,再读出这两个学生的数据显示在屏幕上。
structstu
charname[10];
intnum;
intage;
charaddr[15];
}boya[2],boyb[2],*pp,*qq;
inti;
pp=boya;
qq=boyb;
\\jrzh\\example\\stu_list"
wb+"
\ninputdata\n"
for(i=0;
i<
2;
i++,pp++)
%s%d%d%s"
pp->
name,&
pp->
num,&
age,pp->
addr);
fwrite(pp,sizeof(structstu),2,fp);
fread(qq,sizeof(structstu),2,fp);
\n\nname\tnumberageaddr\n"
i++,qq++)
%s\t%5d%7d%s\n"
qq->
name,qq->
num,qq->
age,qq->
本例程序定义了一个结构stu,说明了两个结构数组boya和boyb以及两个结构指针变量pp和qq。
pp指向boya,qq指向boyb。
程序第16行以读写方式打开二进制文件“stu_list”,输入二个学生数据之后,写入该文件中,然后把文件内部位置指针移到文件首,读出两块学生数据后,在屏幕上显示。
13.4.4
格式化读写函数fscanf和fprintf
fscanf函数,fprintf函数与前面使用的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。
这两个函数的调用格式为:
fscanf(文件指针,格式字符串,输入表列);
fprintf(文件指针,格式字符串,输出表列);
fscanf(fp,"
%d%s"
&
i,s);
fprintf(fp,"
%d%c"
j,ch);
用fscanf和fprintf函数也可以完成例10.6的问题。
修改后的程序如例10.7所示。
【例13.7】用fscanf和fprintf函数成例10.6的问题。
stu_list"
pp=b
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