第七章文件及应用,兰州理工大学,第七章 文件及应用,7.1 C语言文件的概念 7.2 文件操作 7.3 非缓冲文件系统,7.1 C语言文件的概念,文件是一组存储在外部设备上的数据的集合。 每个文件都有一个文件名，操作系统以树状的目录（或称文件夹）管理文件。 使用文件可以： 大量、永久地保存信息； 便于数据共享；,文件的分类： 按文件的逻辑结构： 记录文件：由定长或不定长的记录组成； 流式文件：由一个个字符（字节）数据顺序组成 按存储介质： 普通文件（磁盘文件）：存储介质文件（磁盘、磁带、光盘等）； 设备文件：非存储介质（键盘、显示器、打印机等）。 按数据的组织形式： 文本（ ASCII码）文件：每个字节存放一个字符的ASCII码； 二进制文件：数据按其在内存中的存储形式原样存放。,UNIX C标准定义了两套I/O操作方法： 缓冲文件系统(buffered file system)，也可称为格式化的(formatted)或高级(high level)文件系统； 非缓冲(unbuffered)文件系统，也可称非格式化的(unformatted)文件系统，只存在于UNIX标准中。 ANSI C标准仅定义了缓冲文件系统。 本章集中讨论ANSI C文件系统。,7.1.1 ANSI C的I/O和UNIX C的I/O,Disk,内 存,Buffer,C语言为实现设备无关性（各种不同的设备和磁盘文件等同），提供了称为流的抽象。 流是由数据字节序列组成的。 每一个C流与一个文件相连。 流的模式共有两类： 文本流(text)； 二进制 (binary) （比特）流。 通常把显示器定义为标准输出文件，使用printf，putchar函数对其输出。 键盘通常被指定标准的输入文件，使用scanf，getchar函数输入。,7.1.2 流和文件,文件还可以分为： 随机存取文件，如磁盘文件； 顺序存取文件，如键盘。 支持随机存取的文件，打开文件时也初始化文件位置指示(File Position Indicator)，将其置为文件开始处，随着对文件的读写再对其增量或减量，确保访问的正确推进。,7.1.3 C语言文件,与文件相联的每个流都有一个FILE类型的控制结构，通常称为文件指针。在stdio.h 中定义，用户绝对不能修改。,7.1.3 C语言文件,typedef struct int level; /*缓冲区“满”或“空”的程度*/ unsigned flags; /*文件状态标志*/ char fd; /*文件描述符*/ unsigned char hold; /*如无缓冲区不读取字符*/ int bsize; /*缓冲区大小*/ unsigned char *buffer; /*数据缓冲区位置*/ unsigned char *curp; /*文件定位指针*/ unsigned istemp; /*临时文件指示器*/ short token; /*用于有效性检查*/ FILE;,7.2 文件操作,文件的操作包括了几个基本步骤： 1）定义文件结构体类型指针； 2）打开文件； 3）文件的读/写（追加）操作； 4）关闭文件。,声明一个文件结构体类型指针的形式是： FILE *文件结构体指针名; 例如： FILE *fp1,*fp2; 声明了两个指向文件的文件指针变量。,7.2.1 定义文件结构体类型的指针,文件的一般处理过程,7.2.2 用于文件操作的函数,7.2.2 用于文件操作的函数,UNIX I/O函数(非缓冲文件系统)大多没有前缀f。,用于文件操作的函数原型声明在stdio.h中。,系统定义宏EOF为整数1，当读到文件尾时的返回该值。,1文件的打开与关闭函数 1）打开文件 FILE *fopen(char *filename, char *mode); 例： FILE *fp=fopen(test, rw); filename是包含的路径文件名 mode是打开方式，见表： 返回值为指向此文件的指针，以后使用。 如果打开失败，返回值为NULL。,7.2.2 用于文件操作的函数,1文件的打开与关闭函数 2）关闭文件 函数fclose()关闭由fopen()函数打开的流。 fclose()函数把遗留在缓冲区的数据写入文件，实施操作系统级的关闭操作。同时释放与流联系的文件控制块。,7.2.2 用于文件操作的函数,2文件的读写函数 1）字符读写函数： int fputc ( int ch, FILE *fp); int fgetc(FILE *fp); 2）串读写函数 int fputs(const char *str, FILE *fp); char *fgets(char *str,int length,FILE *fp);,7.2.2 用于文件操作的函数,【例7.6】统计文本文件中的字符个数。,7.2.2 用于文件操作的函数,/* 功 能: 统计一个文本文件中字符的个数 */ /* 说 明: 文件名从命令行输入 */ #include stdio.h main(int argc, char *argv ) FILE *fp; int count = 0; if (fp = fopen(argv1,r) = NULL ) printf(cant open file %s .,argv1); exit(1); / 文件打开失败,退出 / 文件成功打开,从文件中读取字符 while (fgetc(fp)!=EOF) / 按字符读文件并对读入字符数进行 count+; /统计,直到遇到文件结束符为止 fclose(fp); printf( file %s contains %d characters.n,argv1,count); ,【例7.8】将键盘输入的串写入文件test中。,7.2.2 用于文件操作的函数,/* 功 能: 建立一个文本文件*/ /* 说 明: 使用函数gets()*/ #include stdio.h #include string.h void main( void) char str80; FILE *fp; if (fp=fopen(c:test,w)=NULL ) printf(不能打开文件！n); exit(1); do printf(输入一个字串 (空回车结束):n); gets(str); strcat(str,n); /* 加上一个新行符n*/ fputs(str,fp); /*写出到文件中*/ while (*str!=n); /*当输入空串时结束*/ ,2文件的读写函数 3) 格式读写函数fprintf()和fscanf() int fprintf( FILE *fp,const char *format,); char *fscanf(FILE *fp,const char *format,); 4)块读写函数fwrite()和fread() int fwrite(void *buf, size_t size, size_t count, FILE *fp); int fread(void *buf, size_t size, size_t count, FILE *fp);,7.2.2 用于文件操作的函数,【例7.11】建立一个学生通讯录的数据库文件。,7.2.2 用于文件操作的函数,/* 功 能: 建立一个学生通讯录的数据库文件*/ /* 说 明: 使用格式输出函数fprintf()*/ #include stdio.h main() FILE *fp; char ch; struct mail char name9; char sex3; char birth12; char local5; char phone8; char postcode7; char addr20; st; if (fp=fopen(mail,w)=NULL) printf(file open failed!n);exit(0); ,fprintf(fp,%10.8s%6.4s%12.10s%6.4s%9.7s%8.6s%13.10sn, “姓 名”,“性 别,出生日期,区号,电 话,邮政编码,通讯地址); fprintf(fp,-n); while(1) printf(姓名:); scanf(%s,st.name); printf(性别(男 or 女):); scanf(%s,st.sex); printf(出生日期(yyyy-mm-dd):); scanf(%s,st.birth); printf(区号 xxxx:); scanf(%s,st.local); printf(电话 xxxxxxx:);scanf(%s,st.phone); printf(邮政编码:); scanf(%s,st.postcode); printf(通讯地址:); scanf(%s,st.addr); /*按特定的格式写出数据到文件*/ fprintf(fp,%10.8s %6.4s %12.10s %6.4s %9.7s %8.6s %sn, st.name,st.sex,st.birth,st.local,st.phone,st.postcode,st.addr); printf( Strike E or e to end enter?n); ch=getch(); if (ch=e | ch=E ) break; ; fclose(fp);,【例7.15】如例7.11，用块写函数来建立学生通讯录。,7.2.2 用于文件操作的函数,/* 功 能: 建立一个学生通讯录的数据库文件*/ /* 说 明: 使用块写入函数fwrite()*/ #include stdio.h main() FILE *fp; char ch; struct mail char name9; char sex3; char birth12; char local5; char phone8; char postcode9; char addr20; st; if (fp=fopen(mail,wb)=NULL) printf(file open failed!n);exit(0); ,while(1) printf(姓名:); scanf(%s,st.name); printf(性别(男 or 女):); scanf(%s,st.sex); printf(出生日期(yyyy-mm-dd):); scanf(%s,st.birth); printf(区号 xxxx:); scanf(%s,st.local); printf(电话 xxxxxxx:);scanf(%s,st.phone); printf(邮政编码:); scanf(%s,st.postcode); printf(通讯地址:); scanf(%s,st.addr); /*按特定的格式写出数据到文件*/ if (fwrite(,【例7.17】用块读函数来读出并显示学生通讯录。,7.2.2 用于文件操作的函数,/* 功 能: 读出并显示学生通讯录的数据库文件*/ /* 说 明: 使用块输出函数fread()*/ #include stdio.h main() FILE *fp; char ch; struct mail char name9; char