文件名称：13.第十三章 文件.txt
文件大小：21KB
文件格式：TXT
更新时间：2022-11-28 10:20:07
文件
第十三章 文件
对数据的管理无论是用数组还是链表，都是存储在内存中的，程序结束后都会丢失，下一次运行程序时，要重新输入或运算生成数据。要把程序运行的数据保存起来以便下次运行继续使用，在计算机中持久保存数据的方式是利用文件保存。
13.1 文件概述
文件一般是指存储在外部介质上数据的集合。文件以数据形式存放在外部介质上，操作系统以文件为单位对数据进行管理。想找到存在外部介质上的数据，必须按文件名找到指定的文件然后再从该文件中读取数据。要想在外部介质上存储数据必须先建立一个文件（以文件名标识），才能向它输出数据。从操作系统角度，每一个与主机相连的输入输出设备都可以被看作一个文件。在程序运行时，常常需要将一些数据（运行的最终结果或中间数据）输出到磁盘上保存，以后要用时再从磁盘中输入到计算机的内存，这就要用到磁盘文件。
操作系统的文件标识包括三部分：
（1）文件路径：表示文件在外部存储设备中的位置。
（2）文件名：遵循标识符的命名规则。
（3）文件扩展名：表示文件的性质（.txt .dat .c）。
如：d:\c++\temp\flie1.dat
文件操作是一种典型的IO操作（输入输出操作）。输入输出是针对内存而言的，进内存为输入，出内存为输出。
标准输入输出就是标准输入设备（键盘）和标准输出设备（显示器），键盘和显示器就是一种文件。C语言将文件看成字符（字节）的序列，即由一个一个字符（字节）的数据顺序组成。C语言中对文件的存取是以字符（字节）为单位的，输入输出数据流的开始和结束仅受程序控制不受物理符号控制（如回车换行符）。输出时不会自动增加回车换行符作为记录结束的标志，输入时不以回车换行符作为记录的间隔（实际上C文件不是由记录构成的），这种文件称为流式文件。
ANSI新标准文件采用缓冲方式，系统自动地在内存区为每一个正在使用的文件开辟一个缓冲区。从内存向磁盘输出数据必先送到输出缓冲区，装满缓冲区后才一起送到磁盘。从磁盘向内存输入数据先送到输入缓冲区，程序需要数据时去缓冲区读取，若缓冲区无数据，则程序进入阻塞状态（等待数据）。
C语言把数据看作是一连串的字符（字节），根据数据的组成形式，分为ASCII文件和二进制文件。
文本文件又称ASCII文件，每个字节存放一个ASCII码，代表一个字符。如1、2的ASCII码分别为49、50，所以整数12用ASCII文件存放时，存放形式为00110001 00110010
二进制文件是直接用数据的二进制形式存放的，即把内存中的数据按其在内存中的存储形式原样输出到磁盘上存放。
程序中实现对文件的处理通常分三步：
（1）打开文件：将程序与文件建立联系。
（2）操作文件：对文件进行读写操作，即输入输出。
（3）关闭文件：操作完成应当切断文件与程序的联系。
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。ANSI规定了标准输入输出函数，用它们对文件进行读写，这些函数的声明包含在头文件stdio.h中。
13.2 文件的打开与关闭
文件进行读写操作前先要打开，使用完毕要关闭。打开文件，是建立文件的各种有关信息，并使文件指针指向该文件，以便进行其他操作。关闭文件则断开指针与文件之间的联系。
1.打开文件（fopen函数）
原型：FILE *fopen(char *filename, char *mode);
FILE是在stdio.h头文件中定义的一个结构体，用来保存文件信息。
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，是字符串常量或字符串数组。
·“使用文件方式”是指文件的类型和操作要求。
如：
FILE *fp;
fp=fopen("file1.txt","r");
其意义是在当前目录下打开文件file1.txt，只允许读操作，并使fp指向该文件。
又如：
FILE *fp;
fp=fopen("c:\\file2.txt","rb");
意义是打开C驱动器磁盘根目录下的文件file2.txt，对其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。
文件打开方式
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
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，允许读和写
a+ 读写打开一个文本文件，允许读和在文件末尾写数据
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
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，允许读和在文件末尾写数据
（1）文件使用方式由r、w、a、b、+拼成，含义分别为：
r（read） 读
w（write） 写
a（append） 追加
b（binary）二进制文件
+ 读和写
（2）用r方式打开文件时文件必须存在，只能从该文件读出。
（3）用w方式打开只能向文件写入。若打开的文件不存在，则以指定的文件名建立新文件。若存在，则将存在的文件删除，重建新文件。
（4）向一个已存在的文件追加新的信息，只能用a方式打开。文件必须存在，否则会出错。
（5）打开文件出错时fopen将返回一个空指针值NULL。程序中可用这一信息判断是否完成打开文件的工作，并做相应的处理。因此常用以下程序段打开文件：
if((fp=fopen("c:\\file2.txt","rb"))==NULL)
{
printf("\nerror on open c:\\file2.txt!");
exit(0);
}
（6）把文本文件读入内存时，要将ASCII码转换成二进制码。把内存数据以文本方式写入磁盘时，要将二进制码转换成ASCII码。因此文本文件的读写花费较多的转换时间，对二进制文件的读写不存在这些转换。
（7）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.关闭文件（fclose函数）
文件使用完毕，应用关闭文件函数把文件关闭，从而把缓冲区的数据写入文件中。否则程序结束时可能造成数据丢失。
fclose函数使用形式：
fclose(文件指针);
如：fclose(fp);
正常完成关闭文件操作时，fclose函数返回值0。发生错误时返回EOF。
13.3 文件读写
对文件的读和写是最常用的文件操作，在C语言标准库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fprintf
13.3.1 字符读写函数
1.读字符函数fgetc
规格：int fgetc(FILE * stream);
功能：从指定的文件中读一个字符。
参数：stream为指向文件的指针。
返回值：从stream所指的文件流中读取一个字符，转换为int类型返回。若已到文件尾返回EOF，文件状态改为结束状态。若读错误返回EOF，文件改为错误状态。EOF在stdio.h中定义为-1。
例如：
ch=fgetc(fp);
其含义是从打开的文件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）文件内部有一个位置指针，用来指向文件的当前读写字节，文件打开时，位置指针总指向文件的第一个字节。使用fgetc函数后位置指针向后移动一个字节。因此可连续多次使用fgetc函数读取多个字符。文件指针是指向整个文件的，要在程序中定义说明，只要不重新赋值文件指针值不变。文件内部的位置指针用于指示文件内部的当前读写位置，每读写一次，位置指针向后移动，它无需在程序中定义说明，由系统自动设置。
例：读取文本文件file.txt，把其中所有非空格字符输出在标准输出设备上。
#include