08任务八任务八 用文件完善学生成绩用文件完善学生成绩管理系统管理系统 学习情境学习情境 前面几章中实现的学生成绩管理系统，数据无法保存，如果程序一关闭，那么已经录入的学生信息就会消失，下次打开程序后，还得重新录入。而通过文件类型可以实现保存数据的功能。第一部分第一部分 任务学习引导任务学习引导 n8.1 文件的概念n8.2 文件指针n8.3 文件的基本操作第二部分第二部分 模块实现：用文件完善学生成绩管理模块实现：用文件完善学生成绩管理系统系统 第三部分第三部分 自学与拓展自学与拓展n8.4 文件的其他操作07任务七任务七 用指针实现查询、修用指针实现查询、修改、添加、删除学生成绩改、添加、删除学生成绩 8.1 文件的概念文件的概念 所谓文件一般指存储在外部介质上数据的集合。这个数据集有一个名称，称为文件名。实际上在前面的部分中已经多次使用了文件，例如源程序文件、目标文件、可执行文件、库文件（头文件）等。外部介质如硬盘、U盘、光盘等。 操作系统是以文件为单位对数据进行管理的，也就是说，如果想找存在外部介质上的数据，必须先按文件名找到指定的文件，然后再从该文件中读取数据。要向外部介质上存储数据也必须先建立一个文件（以文件名标识），然后才能向它输出数据。8.1 文件的概念文件的概念 为了简化用户对输入和输出设备的操作，操作系统把与主机相连的各种设备都作为文件来处理，这类文件被称为设备文件。如键盘就是标准输入文件，显示器为标准输出文件。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。在屏幕上显示有关信息就是向标准输出文件输出，printf、putchar函数就是这类输出。 在程序运行时，将一些数据（运行的最终结果或者中间数据）输出到磁盘上保存起来，以后需要时再从磁盘中输入到计算机内存，这就需要利用磁盘文件，也就是通常所说的文件。 8.1 文件的概念文件的概念 C语言将文件看成是由若干字符（字节）组成的序列。每一个字节放一个字符的ASCII代码的文件被称为ASCII码文件，或者文本文件。按照内存中的存储形式原样存储到外部介质上的文件就被称为是二进制文件。如有一个short型整数10000，在内存中占2B，如果按ASCII码形式，则要输出5B（每个字符占一个字节），如图8-2所示。8.2 文件指针文件指针 当使用一个文件时，操作系统就会为该文件在内存中开辟一个区域来存放该文件的相关信息，如文件的名字、状态、位置等，这些信息保存在一个结构体变量中。该结构体类型是由系统声明的，取名为FILE。每一个FILE类型变量都用来存放由编译系统自动放入的对应文件的相关信息，这些信息用户不必去了解其中的细节。lC语言里的头文件中有其类型声明。在程序中可以直接使用语言里的头文件中有其类型声明。在程序中可以直接使用FILE类型名定义变量。类型名定义变量。例如，FILE f;l但使用时通常并不这么定义，而是通过一个指向但使用时通常并不这么定义，而是通过一个指向FILE类型的指针类型的指针变量来定义。变量来定义。一般形式为：FILE fp;fp就被定义为指向文件类型的指针变量，即文件指针。通过文件指针就可对它所指的文件进行各种操作。 8.3 文件的基本操作文件的基本操作 定义了文件指针后，就可以通过文件指针来打开文件，然后才能对文件进行其他操作，使用完毕后，最后再通过文件指针进行关闭。本节将介绍文件的基本操作，它们都是通过C语言的库函数完成的。l1文件的打开函数文件的打开函数（1）用法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);8.3 文件的基本操作文件的基本操作l其中，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，“文件名”是字符串常量或字符串数组。既可以是绝对路径，如：“d:exc1.txt”也可以是相对路径，即可执行文件所在路径下的文件，如：“1.txt”8.3 文件的基本操作文件的基本操作l其中，其中， “使用文件方式”是指文件的类型和操作要求。使用文件的方式共有12种，表8-1给出了相应的符号、含义和说明。8.3 文件的基本操作文件的基本操作l其中，其中，（2）功能返回一个指向指定文件的指针。（3）说明 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。出错有多种原因，如磁盘故障、磁盘已写满。另外，在表8-1中，指定文件须是存在的，如果不存在均会出错，例如，用只读方式打开一个不存在的文件等。故为增强程序的可靠性，常用下面的方法打开一个文件。if(fp = fopen(d:exc1.txt ,r) = NULL) printf(Cannot open this file!n); exit(1);这段程序的意义是，如果返回的指针为空，表示不能正常打开文件，则给出提示信息。exit是定义在头文件里的函数，作用是关闭程序已经打开的所有文件，参数为0时，表示程序正常退出，非0时表示出错后退出。8.3 文件的基本操作文件的基本操作l其中，其中， 当程序开始运行，系统就打开3个文件指针，分别是：stdin：对应标准输入文件（键盘），stdout：对应标准输出文件（显示器），stderr：对应标准出错输出（出错信息），可直接使用。它们是文件指针常量，不能更改文件指针名。8.3 文件的基本操作文件的基本操作l2文件的关闭函数文件的关闭函数（1）用法fclose函数用来打开一个文件。其调用的一般形式为：fclose(文件指针名)；例如，fclose(fp);（2）功能关闭文件指针所指向的文件。正常完成关闭文件操作时，fclose函数返回值为0，返回EOF（即1）则表示有错误发生。8.3 文件的基本操作文件的基本操作l2文件的关闭函数文件的关闭函数（3）说明文件一旦使用完毕，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。关闭就是系统释放存放该文件的相关信息等内存区域，使文件指针与文件脱钩。8.3 文件的基本操作文件的基本操作l3格式化读函数格式化读函数（1）用法fscanf函数用来打开一个文件。其调用的一般形式为：fscanf(文件指针名, 格式字符串, 输入表列);例如，fscanf(fp, %d%s, &i, s);8.3 文件的基本操作文件的基本操作l3格式化读函数格式化读函数（2）功能从文件中按照一定格式读取数据到指定变量。（3）说明它与scanf函数的功能相仿，都是格式化读。只不过scanf函数是从标准输入（键盘）得到数据，而fscanf函数是从文件中（通过文件指针）得到。要注意指定文件必须是以读、读写方式打开的。8.3 文件的基本操作文件的基本操作l3格式化读函数格式化读函数【例8-1】 在文件（C:）上有如下字符：张三 100，请将其分别赋给一个字符串和一个整数。程序代码如下：#include #include / exit函数在此头函数中定义 /void main() FILE fp; char name10; int n; if(fp = , r) = NULL) / 按照只读方式打开文件 / printf(Cannot open c:test.datn); exit(1); fscanf(fp, %s %d, name, &n); printf(name: %snn: %dn, name, n); fclose(fp); / 用完要关闭文件 /8.3 文件的基本操作文件的基本操作l4格式化写函数格式化写函数（1）用法fprintf函数用来打开一个文件。其调用的一般形式为：fprintf(文件指针名, 格式字符串, 输出表列);例如，fprintf(fp, %d%s, i, s);8.3 文件的基本操作文件的基本操作l4格式化写函数格式化写函数（2）功能将数据从内存中按照一定格式输出到文件中。（3）说明它与printf函数的功能相仿，都是格式化写。只不过printf函数是向标准输出（显示器）写数据，而fprintf函数是向磁盘文件中（通过文件指针）写。要注意指定文件必须是以写、读写或追加方式打开的。8.3 文件的基本操作文件的基本操作l4格式化写函数格式化写函数【例8-2】 从键盘上输入一个字符串和一个整数，并把它添加到【例8-1】的文件（C:）中，如李四90。#include #include / exit函数在此头函数中定义 /void main() FILE fp; char name10; int n; if(fp = , a) = NULL) / 按照添加方式打开文件 / printf(Cannot open c:test.datn); exit(1); scanf(%s %d, name, &n); fprintf(fp, n%s %d, name, n); fclose(fp); / 用完要关闭文件 /第二部分第二部分 模块实现：用文件完善学生成模块实现：用文件完善学生成绩管理系统绩管理系统l1对子函数的调用对子函数的调用改变原来的调用方式，例如：xueshengnumber=mycreat(xueshengnumber,record);改成：mycreat();相应的函数声明为：void mycreat();其他的依此类推，下面给出子函数声明。void printmenu();void myshow();void myselect();void mymodify();void myadd();void mydelete();void mysort();第二部分第二部分 模块实现：用文件完善学生成模块实现：用文件完善学生成绩管理系统绩管理系统l2利用文件对子函数进行改写利用文件对子函数进行改写（1）录入学生成绩（2）显示学生成绩（3）查询学生成绩（4）修改学生成绩（5）添加学生记录（6）删除学生记录（7）排序学生成绩8.4 文件的其他操作l1字符读、写函数字符读、写函数（1）用法fgetc函数的功能是从指定的文件中读入一个字符。函数调用的形式为：字符变量 = fgetc（文件指针名）；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（字符变量, 文件指针名）；8.4 文件的其他操作l1字符读、写函数字符读、写函数（2）功能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。（3）说明fgetc函数使用时，指定的文件必须是以读或读写方式打开的；fputc函数使用时，指定的文件必须是以读或读写方式打开的。8.4 文件的其他操作l2字符串读、写函数字符串读、写函数（1）用法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);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);fgets函数中，n是一个正整数。表示从文件中读出的字符串不超过n1个字符。在读入的最后一个字符后加上串结束标志0。例如：fgets(str, n, fp);的意义是从fp所指的文件中读出n1个字符送入字符数组str中。在读出n1个字符之前，如果遇到了换行符或文件结束符EOF，则读出结束。 8.4 文件的其他操作l2字符串读、写函数字符串读、写函数（2）功能字符串读写函数是以字符串（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。（3）说明fgets函数使用时，该文件必须是以读或读写方式打开的；fputs函数使用时，该文件必须是以读或读写方式打开的。8.4 文件的其他操作l3数据块读、写函数数据块读、写函数（1）用法fread读数据块函数调用的一般形式为：fread(buffer, size, count, fp);fwrite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，表示存放输入数据的首地址；在fwrite函数中，表示存放输出数据的起始地址；size表示每个数据块的字节数；count表示待读写的数据块块数。 8.4 文件的其他操作l3数据块读、写函数数据块读、写函数（2）功能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。fread就是从fp所指文件内部位置指针的当前位置开始，一次读入size个字节，重复count次，并将读入的数据存放到从buffer开始的内存中；fwrite就是把内存中从buffer开始，一次输出size个字节，重复count次，存放到fp所指文件中。在读写函数执行时，位置指针也随之移动。（3）说明先前所介绍的几种读写函数是按ASCII码方式来读取文件，而fread和fwrite函数是用来二进制方式来读写文件的，它只是将数据块里的内容，按内存空间的实际存放情况，原封不动地从存入到磁盘文件，或者按在磁盘文件中的存放情况读出到内存中。