第十二章文件

三、ｆｐｕｔｃ和ｆｇｅｔｃ函数使用举例 ［例１２．１］从键盘输入一些字符，逐个把它们送到磁盘上去， 直到输入一个”#”，为止 #include<stdio.h>
注意：ＡＮＳｌ ｃ提供一个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”文件结束”。如果是文件结 束，函数ｆｅｏｆ （ｆｐ）的值为ｌ（真），否则为 ０（假）。 如果想顺序读入一个二进制文件中的数据，可以用： ｗｈｉｌｅ（!ｆｅｏｆ（ｆp）） {ｃ=ｆｇｅｔｃ（ｆｐ）； } 当未遇文件结束，ｆｅｏｆ（ｆｐ）的值为０，！ｆｅ ｏｆ（ｆｐ）为１，读入一个字节的数据赋给整型变量 c(当然可以接着对这些数据进行所需的处理）。直到遇 文件结束，ｆｅｏｆ（ｆｐ）值为１，！ｆｅｏｆ（ｆ ｐ）值为０，不再执行ｗｈｉｌｅ循环。 这种方法也适用于文本文件。
１２．３．２ 文件的关闭（ｆｃｌｏｓｅ函数） 在使用完一个文件后应该关闭它，以防止它再被误 用。“关闭”，就是使文件指针变量不指向该文件，也 就是文件指针变量与文件”脱钩”，此后不能再通过该 指针对其相连的文件进行读写操作，除非再次打开，使 该指针变量重新指向该文件。 用ｆｃｌｏｓｅ函数关闭文件。ｆｃｌｏｓｅ函数 调用的一般形式为 ｆｃｌｏｓｅ （文件指针）； 例如 ｆｃｌｏｓｅ （ｆｐ）； 用ｆｏｐｅｎ函数打开文件时所带回的指针赋给了 ｆｐ，把该文件关闭。 应该养成在程序终止之前关闭所有使用的文件的习 惯，如果不关闭文件将会丢失数据.
７．在用文本文件向计算机输入时，将回车换行符转 换为一个换行符，在输出时把换行符转换成为回车和 换行两个字符。在用二进制文件时，不进行这种转换， 在内存中的数据形式与输出到外部文件中的数据形式 完全一致，一一对应。
８．在程序开始运行时，系统自动打开三个标准文 件：标准输入、标准输出、标准出错输出。通常这三 个文件都与终端相联系。因此以前我们所用到的从终 端输入或输出，都不需要打开终端文件。 系统自动定义了三个文件指针ｓｔｄｉｎ、ｓｔｄ ｏｕｔ和ｓｔｄｅｒｒ，分别指向终端输入、输出、 出错输出。如果程序中指定要从ｓｔｄｉｎ所指的文 件输入数据，就是指从终端键盘输入数据。
我们在第三章介绍过ｐｕｔｃｈａｒ函数，其实ｐｕ ｔｃhaｒ是从ｆｐｕｔｃ函数派生出来的。ｐｕｔｃ ｈａｒ（ｃ）是用＃ｄｅｆｉｎｅ定义的宏： #define putchar ( c ) fputc (c,stdout) 前面已叙述，ｓｔｄｏｕｔ是系统定义的文件指 针变量，它与终端输出相连。ｆｐｕｔｃ（ｃ，ｓｔ ｄoｕｔ）的作用是将ｃ的值输出到终端。用宏ｐｕt ｃｈａｒ（ｃ）比写ｆｐｕｔｃ（ｃ，ｓｔｄｏｕｔ） 简单一些，从用户的角度，可以把ｐｕｔｃｈａｒ （ｃ）看作函数而不必严格地称它为宏. 二、ｆｇｅｔｃ函数 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。
$１２．３文件的打开与关闭 对文件读写之前应该“打开”该文件，在使用结 束之后应关闭该文件。 １２．３．1 文件的打开（ｆｏｐｅｎ函数） ＡＮSＩ Ｃ规定了标准输入输出函数库，用 fopen( )函数来实现打开文件。ｆｏpｅｎ函数的 调用方式通常为： ＦＩＬＥ *ｆｐ； ｆｐ＝ｆｏpｅｎ（文件名，使用文件方式）； 例如 ｆｐ＝ｆｏｐｅｎ（”A1”，”ｒ”） 要打开名字为Ａ１的文件，使用文件方式为“读 入”，fopen函数带回指向A1文件的指针并赋给fp， 这样fp就和A1相联系了，或者说，fp指向A1文件.
第十二章 文 件 $12.1 Ｃ文件概述 在程序运行时，程序本身和数据一般都存放在内存 中。当程序运行结束后，存放在内存中的数据被释 放。如果需要长期保存程序运行所需的原始数据， 或程序运行产生的结果，就必须以文件形式存储到 外部存储介质上。 文件（file）是程序设计中一个重要的概念。所谓 “文件”一般指：存储在外部介质上数据的集合， 一批数据是以文件的形式存放在外部介质（如磁盘） 上的。
２．用”ｗ”方式打开的文件只能用于 向该文件写数据，而不能用来向计算机输入。 如果原来不存在该文件，则在打开时新建立一 个以指定名字命名的文件。如果原来已存在一 个以该文件名命名的文件，则在打开时将该文 件删去，然后重新建立一个新文件。 ３．如果希望向文件末尾添加新的数据 （不希望删除原有数据），则应该用“ａ”方 式打开。但此时该文件必须已存在，否则将得 到出错信息。打开时，位置指针移到文件末尾。
1．文件与文件名 文件是指存放在外部存储介质上的数据集合。
为标识一个文件，每个文件都必须有一个文件名，其一 般结构为：主文件名[.扩展名] 2．文件分类 可以从不同的角度对文件进行分类： （1）根据文件的内容，可分为程序文件和数据文件， 程序文件又可分为源文件、目标文件和可执行文件。
（2）根据文件的存储形式，可分为ASCII码文件和二 进制文件。 ASCII码文件的每1个字节存储1个字符，因而便于对 字符进行逐个处理。但一般占用存储空间较多，而且 要花费转换时间（二进制与ASCII码之间的转换）。 二进制文件是把内存中的数据，原样输出到磁盘文件 中。可以节省存储空间和转换时间，但1个字节并不 对应1个字符，不能直接输出字符形式。
４．用”ｒ十”、”ｗ十”、”ａ十”方式打开的 文件可以用来输入和输出数据。用”ｒ十”方式时该 文件应该已经存在，以便能向计算机输入数据。用 “ｗ十”，方式则新建立一个文件，先向此文件写数 据，然后可以读此文件中的数据。用”ａ＋”方式打 开的文件，原来的文件不被删去. ５．如果不能实现”打开”的任务，ｆｏpｅｎ函数 将会带回一个出错信息。出错的原因可能是：用”ｒ” 方式打开一个并不存在的文件；磁盘出故障； 磁盘已满无法建立新文件等。此时ｆｏｐｅｎ函数 将带回一个空指针值ＮＵＬＬ 。
缓冲区 数据区 缓冲区 磁盘
所谓缓冲文件系统是指：系统自动地在内存区为 每一个正在使用的文件名开辟一个缓冲区。从内存向 磁盘输出数据必须先送到内存中的缓冲区，装满缓冲 区后才一起送到磁盘去。如果从磁盘向内存读入数据， 则一次从磁盘文件将一批数据输入到内存缓冲区（充 满缓冲区），然后再从缓冲区逐个地将数据送到程序 数据区（给程序变量）。缓冲区的大小由各个具体的 Ｃ版本确定，一般为５１２字节。 所谓“非缓冲文件系统”是指系统不自动开辟确 定大小的缓冲区，而由程序为每个文件设定缓冲区。 在Ｃ语言中，没有输入输出语句，对文件的读写 都是用库函数来实现的。
因为，如前所述，在向文件写数据时，是先将数据 输到缓冲区，待缓冲区充满后才正式输出给文件。 如果当数据未充满缓冲区而程序结束运行，就会将 缓冲区中的数据丢失。用ｆｃｌｏｓｅ函数关闭文 件，可以避免这个问题，它先把缓冲区中的数据输 出到磁盘文件然后才释放文件指针变量 ｆｃｌｏｓｅ函数也带回一个值：当顺利地执 行了关闭操作，则返回值为０；如果返回值为非零 值，则表示关闭时有错误。可以用ｆｅｒｒｏｒ函 数来测试（见１２．６．１）。
有了FILE类型之后，可以用它来定义若干个FILE类型 的变量，以便存放若干个文件的信息。例如，可以定 义以下FILE类型的数组。 FILE efile[maxfile] 定义了一个结构体数组efile[]，它有maxfile个元素， maxfile是一个符号常量，它的值是可使用的文件的 最大数目。 可以定义文件型指针变量。如 FILE *fp； fp是一个指向FILE类型结构体的指针变量。可以 使fp指向某一个文件的结构体变量，从而通过该结构 体变量中的文件信息能够访问该文件。也就是说，通 过文件指针变量能够找到与它相关的文件。 如果有ｎ个文件，一般应设ｎ个指针变量（指向ＦＩ ＬＥ类型结构体的指针变量），使它们分别指向ｎ个 文件（确切他说，指向该文件的信息结构体），以实 现对文件的访问。
常用下面的方法打开一个文件： ｉｆ（（ｆp ＝ ｆｏpｅｎ(“ｆｉｌｅｌ”，” ｒ”））==ＮＵＬL） ｛ｐｒｉｎｔｆ（”ｃａｎｎｏｔ ｏPｅｎ ｔｈｉｓ ｆｉｌｅ＼ｎ"）； ｅｘｉｔ（０）； } 即先检查打开是否出错，如果有错就在终端上输出” ｃａｎｎｏｔ ｏpｅｎ ｔｈｉｓ ｆｉｌｅ“。 ｅｘｉｔ函数的作用是关闭所有文件，终止正调用的 过程。待程序员检查出错误，修改后再运行。
在C语言中对文件的存取是以字符（字节）为单位的。 输入输出的数据流的开始和结束仅受程序控制而不 受物理符号（如回车换行符）控制。我们把这种文 件称为流式文件。Ｃ语言允许对文件存取一个字符， 就增加了处理的灵活性。 在过去使用的Ｃ版本（如ＵＮＩＸ系统下使用的 Ｃ）有两种对文件的处理方法：一种叫“缓冲文件 系统”，一种叫“非缓冲文件系统”。
ｆｇｅｔｃ函数的调用形式为 ｃｈ＝ｆｇｅｔｃ（ｆｐ）； ｆｐ为文件型指针变量，ch为字符变量。ｆｇｅｔｃ 函数带回一个字符，赋给ch。如果在执行ｆｇｅｔｃ 读字符时遇到文件结束符，函数返回一个文件结束标 志ＥＯＦ，ＥｏＦ在ｓｔｄｉｏ.ｈ中定义为一１。 如果想从一个磁盘文件顺序读入字符并在屏幕上显示 出来，可以： ｃｈ＝fgetc（ｆｐ）； ｗｈile（ｃｈ！=ＥＯＦ） {ｐｕｔｃｈａｒ（ｃｈ）； ｃｈ＝ｆｇｅｔｃ（ｆｐ）； }
Fra Baidu bibliotek
在打开一个文件时，通知给编译系统以下三个信息： 1）需要打开的文件名，也就是准备访问的文件的名。 2）使用文件的方式（读还是写等）。 3）让哪一个指针变量指向被打开的文件。 使用文件方式见表１２．１。 使用文件的方式 r rb r+ rb+ w wb w+ wb+ a ab a+ ab+ 说明： 1．用”ｒ”方式打开的文件只能用于向计算机 输入而不能用作向该文件输出数据，而且该文件应该 已经存在，不能打开一个并不存在的用于”ｒ”，方 式的文件（即输入文件），否则出错。
$１２．４文件的读写 文件打开之后，就可以对它进行读写了。常用的 读写函数如下。 １２．４．１ ｆｐｕｔｃ函数和ｆｇｅｔｃ函数 （ｐｕｔｃ函数和gｅｔｃ函数） 一、ｆｐｕｔｃ函数把一个字符写到磁盘文件上去。 其一般形式为 fputc （ｃｈ，ｆｐ）； 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是文件指针变量， 它从ｆｏｐｅｎ函数得到返回值。上面ｆｐｕtc（ｃ ｈ，fp）函数的作用是将字符（ｃｈ的值）输出到ｆ ｐ所指向的文件上去。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，值为一１。
如果有一个整数１００００，在内存中占２个字节， 如果按ASCII形式输出，则占５个字节，而按二进制 形式输出，在磁盘上只占２个字节。用ASCII码形式 输出与字符一一对应。 （00100111 00010000 ）2 =213+210+29+28+24 00110001 00110000 00110000 00110000 00110000 00100111 00010000
６．用以上方式可以打开文本文件或二进制文件，这 是AＮＳＩ Ｃ的规定，用同一种缓冲文件系统来处理 文本文件和二进制文件。但目前使用的有些Ｃ编译系 统可能不完全提供所有这些功能（例如有的只能 用”r”."ｗ”."ａ"方式），有的ｃ版本不用”ｒ 十”，、”ｗ十”、”ａ+”而用”ｒＷ”、”ｗ ｒ”、”ａｒ”等，请读者注意所用系统的规定。
$１２．２文件类型指针 缓冲文件系统中，关键的概念是“文件指针”。 每个被使用的文件都在内存中开辟一个区，用来存放 文件的有关信息（如文件的名字、文件状态及文件当 前位置等）。这些信息是保存在一个结构体类型的变 量中的。该结构体类型是由系统定义的，取名为 FILE，有的Ｃ版本在ｓｔｄｉｏ.ｈ文件中有以下的 类型定义： typedef ｓｔｒｕｃｔ ｛ｉｎｔ ｆｄ；／*文件号*／ ｉｎｔ ｃｌｅｆｔ；／*缓冲区中剩下的字符*／ ｉｎｔ ｍｏdｅ； ／＊文件操作模式*／ ｃｈａｒ ｎｅｘｔｃ；／*下一个字符位置*／ ｃｈａｒ ｂｕｆｆ；／*文件缓冲区位置*／ ｝ FILE ;