CH11_档案处理

• 由存取特性來區分，我們則可以將存取方式分為循序存取(Sequential Access)及隨機存取(Random Access)兩種。
– 循序存取 (Sequential Access) • 循序存取在寫入磁碟時，輸入的資料必須放在已經存在的最後一筆資料的 後面，並且按照資料的先後次序一個一個地循序存放。而在讀取資料時， 則必須由第一筆資料開始，慢慢往後讀取資料。
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11.3
開檔與關檔
• C語言程式要存取檔案資料，首先必須透過先透過fopen函式將資料檔打 開，資料檔才能被存取。當檔案使用完畢，則使用fclose函式來關閉檔案。 各位最好養成關閉檔案的動作，尤其是資料存取狀態處於「寫入」狀態 時，若忘了關檔，則暫存在緩衝區的資料可能會遺失。
– fopen( )－開啟檔案
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11.4.1 讀寫單一字元：fgetc( )、fputc( )
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 /************************************* 檔名:ch11_02.c 功能:複製檔案(使用fgetc與fputc) *************************************/ #include <stdlib.h> #include <stdio.h>
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11.3
開檔與關檔
• (3)mode：該引數是一個字串變數，代表檔案的處理模式。一共 有『r』、『w』、『a』、『+』、『b』等5種模式選擇符號，並 可組合成更多種開檔模式，如下表格。
mode "r" "w" "a" "r+" "w+" "a+" "rb" 開檔模式說明 開啟檔案，並準備讀取檔案內容。檔案若不存在，則發生錯誤。 開啟檔案，先清除檔案內容，再重新準備寫入資料。若檔案尚未建立（檔 案不存在），則建立新檔。 開啟檔案，並將寫入新資料，新的資料會加在檔案原始資料的後面。 開啟檔案，檔案可讀／寫。若檔案不存在，則發生錯誤。 開啟檔案，檔案可讀／寫。若檔案已存在，則先清除檔案內容。 開啟檔案，檔案可讀／寫，寫入的資料會加在檔案原始資料的後面。 開啟二進位檔案，並準備讀取檔案。檔案若不存在，則發生錯誤。
• 11.5 隨機式存取 • 11.6 二進位檔的存取
– 11.6.1 – 11.6.2 開啟二進位檔 檔案讀寫函式：fread( )、fwrite( )
• 11.7 本章回顧
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11.1
C語言的檔案處理
• 在前面章節中，我們曾經提及C語言本身並不負責IO的處理， 檔案也是IO的一種，因此，C語言同樣把檔案處理的責任交 給了stdio.h函式庫。
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11.2
檔案類型
• 由於新增的資料將會存放在舊資料的後面。因此，循序檔的每一 筆資料長度都可以不一樣，如此一來將比較節省空間，但在搜尋 資料時卻必須花費較多的時間。因為每次查詢資料時，都必須從 頭開始尋找，若資料放在很後面，就會花費很長的時間。 – 隨機存取 (Random Access) • 隨機存取資料存入磁碟的方式並沒有先後次序限制。但最好將隨 機檔的每一筆資料長度設為相同長度，如此一來，在搜尋資料時， 只要知道要尋找的資料是第幾筆資料，就可以利用簡單的公式計 算出資料的實際位置，因此可以快速地取得資料。並且不論資料 存放在檔案的哪一段位置，搜尋的時間也相差不遠。 • 為了使得每筆資料都可以放入檔案中，因此隨機存取的檔案中， 通常必須以最長的一筆資料長度做為資料長度的基準。因此，如 果每一筆資料的實際長度差異很大時，對於實際長度較小的資料 而言，就浪費了很多的磁碟空間。
printf("請輸入檔名(可含路徑):"); scanf("%s",filename);
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11.3
開檔與關檔
請輸入檔名(可含路徑):C:\C_language\ch11\data1.txt 檔案C:\C_language\ch11\data1.txt開啟中... 檔案關閉
– 執行結果：（假設執行檔所在的目錄下有一個文字檔data1.txt）
標頭檔：#include <stdio.h> 語法：FILE *fopen (const char *path, const char *mode); 功能：開啟一個檔案
– 語法說明： • (1)回傳值：函式回傳一個FILE指標指向檔案開頭，使得程式能夠透過這 個FILE指標存取檔案內的資料。若開啟檔案有誤，則回傳NULL。 • (2)path：該引數是一個字串變數，代表要處理檔案的檔名（含路徑）， 如果與程式檔位在同一目錄下，則可省略路徑。
– C語言將檔案的處理，視為一個串流(stream)，不論在哪種硬體及作業 系統環境下，檔案都被看成是由眾多字元所組成的串流，因此程式設 計師在做檔案方面的處理時，面對的其實是一個資料流，如圖11-1示 意。
圖11-1 檔案是一種資料串流
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11.1
C語言的檔案處理
• C語言利用FILE結構體 （FILE結構體定義於stdio.h 內，是一個以typedef命名的 別名，在此您可以將之視為 一個檔案指標）與檔案串流 及實體檔案建立溝通的橋樑， 因此，程式設計師實際上必 須透過FILE來存取檔案串流 的資料，而檔案串流的內容 則為實際的檔案內容，如圖 11-2表示：
– fgetc( )和fputc( )可以從檔案串流中讀出或寫入單一字元。
• fgetc( )－從檔案串流中，讀出一個字元
標頭檔：#include <stdio.h> 語法：int fgetc(FILE *stream); 功能：讀出檔案內的字元
– 語法說明： • (1)回傳值：讀出的字元將回傳ASCII碼。若已讀到檔案尾部，則回傳EOF。 EOF（End Of File的縮寫），代表檔案指標已指到檔案盡頭。 • (2)stream：一個已開啟的檔案指標，代表要讀出的檔案串流來源。 • (3)當讀取檔案資料時，我們可以假想有一個檔案指標指向檔案串流的某 個位置，當開啟檔案串流後，檔案指標會指向檔案的第一個字元，接著就 隨著I/O的動作，循序地對檔案串流做讀寫動作。
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11.3
開檔與關檔
• fclose( )－關閉檔案
標頭檔：#include <stdio.h> 語法：int fclose(FILE *stream); 功能：關閉檔案
– 語法說明： • (1)回傳值：當回傳值為-1時，代表關閉檔案時發生錯誤。當回傳值等於0， 則表示成功關閉檔案。 • (2)stream：是一個已開啟的檔案指標，代表要關閉的檔案串流。 • (3)使用C語言開檔並處理資料完畢之後，一定要將檔案關閉，否則可能產 生無法預期的結果。
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11.3
開檔與關檔
– 【註】： • (1)一般在執行開啟檔案時，除了指定開啟的檔案之外，還會開啟 3個與標準輸出入有關的文字檔案資料流如下：檔案指標名稱 檔案指標名稱 stdin stdout stderr IO input output output 用途 標準輸入，也就是鍵盤。 標準輸出，也就是螢幕。 標準錯誤輸出，也就是螢幕。
/******************************* 檔名:ch11_01.c 功能:開檔與關檔 *******************************/ #include <stdlib.h> #include <stdio.h> FILE *fp1; void main(void) { char filename[80];
請輸入檔名(可含路徑):test1.txt 檔案test1.txt開啟失敗
– 範例說明： • (1) 第9行：宣告一個檔案指標fp1。 • (2) 第18行：執行開檔動作，如果檔案開啟失敗，fp1將指向NULL。 • (3) 第29行：關閉fp1指向的檔案。 • (4) 執行結果中，由於data1.txt已存在C:\C_language\ch11\目錄下，所以 開檔成功。而test1.txt由於不位於執行檔的目錄下，因此開檔失敗。
• (2)在某些系統中，開啟檔案的數目並非毫無限制，例如在 stdio_lim.h中，定義了最大開啟檔案數目為16個，由於某些系統 已經固定會開啟3個，因此使用者最多只能開啟13個檔案。
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11.4
檔案I/O函式
• 成功開檔後，無非就是要存取檔案內的資料，C語言的stdio.h函式庫中， 提供了多種存取檔案資料的函式，我們將陸續加以介紹。 • 11.4.1 讀寫單一字元：fgetc( )、fputc( )
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11.4.1 讀寫單一字元：fgetc( )、fputc( )
圖11-3 檔案指標循序往後移動
• fputc( )－寫入一個字元到檔案串流內
標頭檔：#include <stdio.h> 語法：int fputc(int c, FILE *stream); 功能：寫入字元到檔案中
– 語法說明： • (1)回傳值：當c字元成功寫到檔案串流，則回傳值等於c；若回傳值為 EOF，則表示寫入過程中出現錯誤。 • (2)c：寫入字元的ASCII碼。 • (3)stream：一個已開啟的檔案指標，代表要寫入的目標檔案串流。
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大綱
• • • • 11.1 C語言的檔案處理 11.2 檔案類型 11.3 開檔與關檔 11.4 檔案I/O函式
– 11.4.1 – 11.4.2 – 11.4.3 讀寫單一字元：fgetc( )、fputc( ) 讀寫字串：fgets( )、fputs( ) 格式化檔案輸出入函數：fscanf( )、fprintf( )
圖11-2 程式設計師必須透過FILE結構體存取檔案資料