缓冲文件系统基础

第十章 文 件
10.2.1 文件指针
文件类型FILE不是C语言的新类型，它是用typedef定义 出来的有关文件信息的一种结构体类型。如Turbo C 2.0版的 stdio.h文件中有如下的定义:
typedef struct
{ short
level;
unsigned
flags;
chቤተ መጻሕፍቲ ባይዱr
fd;
unsigned char hold;
while((ch=fgetc(fp))![KG-*4]=EOF)
putchar(ch);
第十章 文 件
EOF不是可输出字符，因此在屏幕上显示不出来。由于 字符的ASCII码不可能出现-l，因此EOF定义为-l 是合适的。 当读入的字符值等于-1（即EOF）时，表示读入的已不是正 常的字符而是文件结束符。但以上只适用于读文本文件。现 在标准C已允许用缓冲文件系统处理二进制文件，而读入某 一 个 字 节 中 的 二 进 制 数 据 的 值 有 可 能 是 -1 ， 而 这 又 恰 好 是 EOF的值。 这就出现了读入有用数据却被处理为“文件结束” 的情况，即终止符设置不恰当。为了解决这个问题，标准C 提供了一个feof()函数来判断文件是否真的结束。feof(fp)用来 测试fp所指向的文件当前状态是否为“文件结束”，如果是 文件结束，函数feof(fp) 的值为1(真)，否则为0(假)。
第十章 文 件
例10.1 建立一个磁盘文件，将键入的回车前的若干个 字符逐个写入该文件。
＃include <stdio.h>
main( )
{ FILE *fp;
char ch， filename［13］;
printf("\nInput the file\′s name: ");
gets(filename);
第十章 文 件
例 10.2 按格式键入字符型、整型、实型各一数，写入 文件dform.dat，再读出送显。
＃include<stdio.h> main()
{ int i， i1; char ch， ch1; float f， f1; FILE *fp; printf("\nInput ch i f: "); scanf("%c %d %f"， &ch， &i， &f);
第十章 文 件
第十章 文 件
10.1 10.2 缓冲文件系统基础
第十章 文 件
10.1 文 件
10.1.1 文件的概念
磁盘文件在DOS管理中被定义为存贮在外部介质上的程序 或数据的集合， 是一批逻辑上有联系的数据每个文件都有一 个文件名作为标识，每个文件在磁盘中的具体存放位置、格式 都由操作系统中的文件系统管理， 也就是说，操作系统是以 文件为单位对程序或数据进行管理的。编辑后存于磁盘上的源 程序文件*.C，经编译后得到的目标文件*.OBJ，连接之后形成 的可执行文件*.EXE等。
第十章 文 件
10.1.3 C的文件系统及其与流的关系
C的文件系统可分为缓冲文件系统和非缓冲文件系统两 类。所谓缓冲文件系统，又称高级磁盘输入输出系统。在调 用这种文件处理函数时，会自动在用户内存区中为每一个正 在使用的文件划出一片存贮单元，称为开辟一个缓冲区。
设立缓冲区的原因是磁盘的读写速度比内存的处理速度 要慢很多，而且磁盘驱动器是机电设备，定位精度比较差， 所以磁盘数据存取要以扇区（磁盘上某磁道中的一个弧形段， 通常存放固定数量的数据）或者簇（由若干扇区组成）为单 位。
根据文件内数据的组织形式，文件可分为文本（text） 文件和二进制文件。文本文件又称为ASCII码文件，它的每 一个字节存放一个字符的ASCII码。
第十章 文 件
10.1.2 数据流
数据流是对数据输入输出行为的一种抽象。各种各样的终 端设备或磁盘文件的细节是非常复杂多样的直接对它们编程将 会非常繁琐。引入数据流的概念有效地解决了这一难题。只要 建立了输入输出数据流，编程者在应用程序中就不需要关心底 层输入输出设备或是任何磁盘文件的具体细节差异。程序中要 输入数据，只需从输入数据流中读入；输出数据只需向输出数 据流中写出即可，这样就使程序完全与具体硬件资源脱离了关 系，也就是说数据流使C程序与具体系统完全不相关，使C程 序可以非常方便地移植。
第十章 文 件
fgetc
ch=fgetc(fp);
该函数的作用是从指定文件读入一个字符， 该文件必 须是以读或读写方式打开的。其中fp为文件型指针，指向 所打开备读的文件；ch为字符变量，接收fgetc函数带回的 字符如果在执行fgetc读字符时遇到文件结束符，函数则返 回一个文件结束标志EOF, 可以利用它来判断是否读完了文 件中的数据。如想从一个磁盘文件顺序读入字符并在屏幕 上显示出来，可编程为
第十章 文 件
if((fp=fopen("dform.dat"， "w"))==NULL)
/* 注1*/
{printf("Can not open the file\n");
exit(0);
}
fprintf(fp， "%c %5d %4.1f"， ch， i， f);
fclose(fp);
/* 注3 */
/* 缓冲区的大小 */ /* 数据缓冲区的位置 */ /* 当前工作指针 */ /* 临时文件， 指示器 */ /* 用于有效性检查 */
第十章 文 件
10.2.2 打开文件（fopen函数）
打开函数fopen() 的调用方式是: FILE *fp； fp=fopen（文件名， 使用文件方式）;
第十章 文 件
如果在程序终止之前不关闭文件， 将可能丢失缓冲 区中最后一批未处理的数据，因为fclose函数的调用不仅 释放文件指针，还刷新缓冲区。fclose函数将缓冲区中可 能遗留的未装满送走的数据输入内存或输出至磁盘文件， 以确保数据不丢失。当然，程序结束时会自动关闭文件， 但用完文件后及时关闭是一个好的编程习惯。
（注1要求的输入磁盘文件名）
What inside the file
（注2 要求的键入一个字符串）
What inside the file （注4输出到显示器上的字符串， 与写入文件的
内容一样， 以资核对）
程序运行之后，可以查看文件目录，将多出一个名为 fileex1.dat的数据文件，可用DOS命令将其内容打印出来:
type fileex1.dat
What inside the file
（由注3行循环写入的）
第十章 文 件
2. fgets函数和fputs fgets的作用是从指定文件读入一个字符串。如：
fgets(str, n, fp); 从fp指向的文件读入n-1个字符，并把它们放到字符数 组str中，如果在读入n-1个字符结束之前遇到换行符或EOF， 读入即结束。字符串读入在最后加一个‘\0’字符, fgets函数 返回值为str的首地址。 fputs函数的作用是向指定的文件输出一个字符串, 如： fputs(＂China＂, fp);
fclose(fp);
}
第十章 文 件
程序运行情况：
Input ch i f: a 2 2.2
a
2 2.2
dform.dat中的内容同屏显。
第十章 文 件
4. fread函数和fwrite函数 它们的一般调用形式为 fread(buffer， size， count， fp); fwrite(buffer， size， count， fp); 其中: buffer 是一个地址。对fread来说，它是读入数据将要 存放处的地址。对fwrite来说，是要输出数据的地址（以上指 的是起始地址）。 size是要读写的一个数据块的字节数。 count是要进行读写数据块的个数。 fp是文件指针， 指向待读或写的文件。
/* 注2 */
{ fputc(ch， fp); putchar(ch);
/* 注3 */ /* 注4 */
}
fclose(fp);
}
第十章 文 件
运行情况如下：
Input the file′s name: fileex1.dat Input the characters to the file:
/* 缓冲区“满”或“空”的程度 */ /* 文件状态标志 */ /* 文件描述符 */ /* 如无缓冲区不读取字符 */
第十章 文 件
short
bsize;
unsigned char *buffer;
unsigned char *curp;
unsigned
istemp;
short
token;
} FILE;
if((fp=fopen("dform.dat"， "r"))==NULL)
/* 注2 */
{printf("Can not open the file\n");
exit(0);
}
fscanf(fp， "%c %d %f"， &ch1， &i1， &f1); printf("%c %5d %4.1f"， ch1， i1， f1);
第十章 文 件
在C语言中文件的含义更为广泛，不仅包含以上所述的 磁盘文件，还包括一切能进行输入/输出的终端设备，它们被 看成是设备文件。如键盘常称为标准输入文件，显示器称为 标准输出文件。
文件是由磁盘文件和设备文件组成的。作为磁盘文件之 一的数据文件是本章学习的主要对象。数据文件可以看作是 C中最后一种数据类型， 是C语言重要的组成部分。
第十章 文 件
10.2 缓冲文件系统基础
一般缓冲文件操作有三个必需的步骤: (1) 在使用文件前要调用打开函数将文件打开， 若打开 失败，则返回一个空指针；若打开正常，可以得到一个文件 指针，并利用它继续对文件操作。 (2) 可调用各种有关函数，利用该指针对文件进行具体 处理，一般要对文件进行读或写操作。 (3) 在文件用完时，应及时调用关闭函数来关闭文件， 切断数据流，防止数据遗失或误操作破坏文件内容。
fclose函数也返回一个值：0表示顺利返回，非0表示 关闭错误。
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10.2.4 文件的读写
1. fputc函数和fgetc
fputc
fputc(ch，fp);
该函数的作用是将字符（ch的值）输出到fp所指向的文 件上去。其中ch是要输出的字符，它可以是一个字符常量， 也可以是一个字符变量。fp是文件指针，它是从fopen函数得 到的返回值。fputc函数也带回一个值，如果输出成功则返回 值就是输出的字符；如果输出失败，则返回一个EOF。 EOF 是在stdio.h文件中定义的符号常量，值为-1。
fp=fopen("A1.DAT"， "r")；
第十章 文 件
表 12.1 文件使用方式
第十章 文 件
10.2.3 关闭文件(fclose函数)
在使用完一个文件后应该调用fclose函数关闭文件。 fclose 函 数 的 调 用 格 式 为 fclose （ 文 件 指 针 ） 。 例 如 fclose(fp)；就把指针fp所指的文件关闭了，也就是断开了 打开文件时建立的数据流——fp与具体文件的联系，即不 能再通过fp对某个具体文件进行操作。
第十章 文 件
例如，顺序读入一个二进制文件中的数据的程序段如下:
while(!feof(fp)) { c=fgetc(fp);
…… }
当未遇文件结束时，feof(fp)的值为0，!feof(fp)为l，读入一 个字节的数据赋给变量c（接着可做其它处理），之后再求 feof(fp) 函 数 ， 循 环 工 作 直 到 文 件 结 束 ， feof(fp) 值 变 为 1， !feof(fp) 值为0，结束while循环。这种方法也适用于文 本文件。
/* 注1 */
if((fp=fopen(filename， "w"))==NULL)
{printf("Can not open the file\n");
exit(0);
}
第十章 文 件
printf("Input the characters to the file: \n");
while((ch=getchar( )) ! = ′\n′)
第十章 文 件
3. fprinf函数和fscanf fprintf函数、fscanf函数与printf和scanf函数作用类似， 都是格式化读写函数。前二者的读写对象是磁盘文件，而 后二者是终端设备。所以前二者函数调用参数中要多出一 代表文件的文件指针。一般调用方式为 fprintf（文件指针， 控制字符串， 参量表）; fscanf（文件指针， 控制字符串， 参量表）;