C语言-桂林理工大学11-第十一章 文件操作

C语言程序设计 授课教案

学时安排：2 ~4

授课题目：第十一章 文件操作 目标要求：

掌握文件类型指针的使用；熟悉文件操作函数的功能和使用；了解文件的概念 授课类型： 理论课 授课场地： 教室 教学方式：讲授、演示、提问、讨论 教辅设备： 投影仪 授课内容：

第十一章 文件操作

11.1 文件概述

1、文件：存储在外部介质上一组相关数据的集合。

例如，程序文件就是程序代码的集合；数据文件是数据的集合。

2、文件名：操作系统以文件为单位对数据进行管理，每个文件有一个名称，文件名是文件的

标识，操作系统通过文件名访问文件。

例如，通过文件名查找，打开文件，然后读取或写入数据。

3、磁盘文件、设备文件：

（1） 磁盘文件：文件一般保存在磁介质（如软盘、硬盘）上，所以称为磁盘文件。 （2） 设备文件：操作系统还经常将与主机相连接的I/O设备（如键盘-输入文件、显示器、

打印机-输出文件）也看作为文件，即设备文件。

很多磁盘文件的概念、操作，对设备文件也同样有意义，有效。

4、ASCII文件、二进制文件：根据文件的组织形式，文件可以分为ASCII文件和二进制文

件。

（1）ASCII文件（文本文件）：每个字节存放一个ASCII码，代表一个字符。ASCII文件可以

阅读，可以打印，但是它与内存数据交换时需要转换。

（2）二进制文件：将内存中的数据按照其在内存中的存储形式原样输出、并保存在文件中。

二进制文件占用空间少，内存数据和磁盘数据交换时无须转换，但是二进制文件不可阅读、打印。

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例如：同样的整数10000，如果保存在文本文件中，就可以用notepad,edit等文本编辑器阅读，也可以在dos下用type显示，它占用5个字节；如果保存在二进制文件中，不能阅读，但是我们知道一个整数在内存中用补码表示并占用2个字节，所以如果保存在二进制文件中就占用2个字节。

文本文件/二进制文件不是用后缀来确定的，而是以内容来确定的，但是文件后缀往往隐含其类别，如*.txt代表文本文件，*.doc，*.bmp，*.exe二进制文件。

5、缓冲文件系统、非缓冲文件系统：

（1）缓冲文件系统：系统自动地在内存中为每个正在使用的文件开辟一个缓冲区。在从磁盘

读数据时，一次从磁盘文件将一些数据输入到内存缓冲区（充满缓冲区），然后再从缓冲区逐个将数据送给接受变量；向磁盘文件输出数据时，先将数据送到内存缓冲区，装满缓冲区后才一起输出到磁盘。减少对磁盘的实际访问（读/写）次数。ANSI C只采用缓冲文件系统。

（2）非缓冲文件系统：不由系统自动设置缓冲区，而由用户根据需要设置。 C语言中，没有输入输出语句，对文件的读写都是用库函数实现的。

11.2文件类型

1、文件类型（结构体）- FILE类型

FILE类型是一种结构体类型，在stdio.h中定义，用于存放文件的当前的有关信息。 程序使用一个文件，系统就为此文件开辟一个FILE类型变量。程序使用几个文件，系统就开辟几个FILE类型变量，存放各个文件的相关信息。

2、文件指针变量（文件指针）

typedef struct { short level; /* fill/empty level of buffer */ unsigned flags; /* 文件状态标志 */ char fd; /* 文件描述符 */ unsigned char hold; /* Ungetc char if no buffer */ short bsize; /* 缓冲区大小 */ unsigned char *buffer; /* 数据传输缓冲区 */ unsigned char *curp; /* 当前激活指针 */ unsigned istemp; /* 临时文件指示器 */ short token; /* 用于合法性校合 */ } FILE; 2 C语言程序设计 授课教案

通常对FILE结构体的访问是通过FILE类型指针变量（简称：文件指针）完成，文件指针变量指向文件类型变量，简单地说，文件指针指向文件。

事实上只需要使用文件指针完成文件的操作，根本不必关心文件类型变量的内容。在打开一个文件后，系统开辟一个文件变量并返回此文件的文件指针；将此文件指针保存在一个文件指针变量中，以后所有对文件的操作都通过此文件指针变量完成；直到关闭文件，文件指针指向的文件类型变量释放。 例如：

定义一个指向文件的指针变量fp。 */ fp=fopen(“mydata.txt”,...); /* 打开文件时，系统开辟一个文件变量，并返回文件 指针，将此指针赋值(保存)给文件指针变量fp */ ......（文件操作函数,会引用文件指针fp） fclose(fp); /* 关闭文件，释放文件指针fp指向的文件变量 */

11.3 文件的打开与关闭

对文件的操作的步骤：先打开，后读写，最后关闭。

文件的打开（fopen函数）

1、文件的打开后才能进行操作，文件打开通过调用fopen函数实现。

调用fopen的格式是：

注意：一定将函数返回的文件指针赋值给“文件指针变量”。 例如： FILE *fp;

fp=fopen(“d:\\\\a1.txt”，“r”); 说明：

（1）打开d:盘根目录下文件名为a1.txt的文件，打开方式“r”表示只读。

FFILE *fp; 3 C语言程序设计 授课教案

（2）fopen函数返回指向d:\\a1.txt的文件指针，然后赋值给fp，fp->此文件，即fp与此文

件关联。

（3）关于文件名要注意：文件名包含文件名.扩展名；路径要用“\\\\”表示。

（4）关于打开方式，可以参看p204,表12-1，p205,表12-2。简单地看，文件打开方式包含

下面几类表示打开方式的关键词，不同类的可以组合。 ? ? ?

2、文件打开方式（使用方式）的说明

（1）文件打开一定要检查fopen函数的返回值。因为有可能文件不能正常打开。不能正常打

开时fopen函数返回NULL。 可以用下面的形式检查：

if((fp=fopen(...))==NULL){ printf(“error open file\\n”); exit(1); }

（2）“r”方式：只能从文件读入数据而不能向文件写入数据。该方式要求欲打开的文件已经

存在。

（3）“w”方式：只能向文件写入数据而不能从文件读入数据。如果文件不存在，创建文件，

如果文件存在，原来文件被删除，然后重新创建文件（相当覆盖原来文件）。

（4）“a”方式：在文件末尾添加数据，而不删除原来文件。该方式要求欲打开的文件已经存

在。

（5）“+”（“r+,w+,a+”）：均为可读、可写。但是“r+”，“a+”要求文件已经存在,

“w+”无此要求；“r+”打开文件时文件指针指向文件开头,“a+”打开文件时文件指针指向文件末尾。

（6）“b、t”：以二进制或文本方式打开文件。默认是文本方式，t可以省略。读文本文件

时，将“回车”/“换行”转换为一个“换行”；写文本文件时，将“换行”转换为“回车/换行”。

（7）程序开始运行时，系统自动打开三个标准文件：标准输入，标准输出，标准出错输出。

一般这三个文件对应于终端（键盘、显示器）。这三个文件不需要手工打开，就可以使用。标准文件：标准输入，标准输出，标准出错输出对应的文件指针是stdin,stdout,stderr。

“r，w，a”：读、写、添加

“b，t”：二进制，文本文件。默认为文本方式，即没有b就是以文本方式打开文件。 “+”：可读写

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文件的关闭（fclose函数）

文件使用完毕后必须关闭，以避免数据丢失。 格式：fclose(文件指针)；

11.4 文件的读写操作

常用的文件读写函数： 1、字符读写函数：fgetc,fputc 2、字符串读写函数：fgets,fputs 3、格式化读写函数：fscanf,fprintf 4、数据块读写函数：fread,fwrite 说明：

1、这些函数都以f（file）开头。

2、这些函数都要使用打开文件时获得的文件指针。 3、前三类函数与标准I/O函数使用基本相同。

4、一般，对于文本文件使用“顺序访问”方式操作，对于二进制文件使用“随机访问”方式

操作。

11.4.1 字符读写函数 1、写一个字符到磁盘文件： 格式：fputc(ch,fp)

功能：将字符ch（可以是字符表达式，字符常量、变量等）写入fp所指向的文件。 返回：输出成功返回值-输出的字符ch；输出失败-返回EOF（-1）。 其它说明：每次写入一个字符，文件位置指针自动指向下一个字节。

例：从键盘输入一行字符，写入到文本文件string.txt中。(P.206)

一般用二进制方式打开文件 一般用文本方式打开文件 5

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