C语言(第12章)

数据区
a 文件输入
缓冲区
磁盘文件
数据区
a
文件输出
磁盘文件
缓冲区
缓冲文件系统(标准I/O)和 非缓冲文件系统(系统I/O)
设置输入输出缓冲区目的是：减少对磁盘的实际读 写次数，提高输入输出操作的效率。磁盘访问最小 只能以扇区为单位，且其读写速度远远低于读写内 存的速度。
缓冲文件系统自动为文件设置所需的缓冲区，缓冲 区的大小随机器和操作系统而异。
文件(FILE)类型指针
FILE类源自文库的结构体变量不用变量名来标识，而要设置 一个指向该结构体变量的指针变量(文件指针)，通过它 来访问该结构体变量。
教学内容
文件系统概述 文件的打开与关闭 文件的顺序读写 文件的定位与随机读写 文件操作的出错检测 非缓冲文件系统（系统级I/O）
§12.1 文件系统概述
文件的概念
“文件”是指记录在外部介质上的数据的集合。例如 用编辑程序编好的一个. c源程序是一个文件，编译后 生成的.obj,连接后生成的.exe等也是文件，把它们存放 到磁盘上就是一个磁盘文件。
非缓冲(低层)文件系统：
非缓冲系统直接依赖于操作系统，通过操作系统的 功能直接对文件进行操作。所以它称为“系统输入 输出”或“低层输入输出”系统。
非缓冲区文件系统不自动设置缓冲区，而要由用户 自己根据需要设置。
缓冲文件系统(标准I/O)和 非缓冲文件系统(系统I/O)
这两种文件系统分别使用不同的输入输出函数。其各 自的特点如下： 缓冲文件系统：由系统代替用户做了许多事情，功 能强、使用方便。 非缓冲文件系统：通过操作系统的功能直接对文件 进行操作，依赖于操作系统，编程序时需要人们熟 悉操作系统，编程难度大一些，但它的执行效率高， 节省内存。
为方便起见，一般把缓冲文件系统输入输出称为标准 输入输出(标准I/O)，非缓冲文件系统的输入输出称为 系统级输入输出(系统I/O)。
缓冲文件系统(标准I/O)和 非缓冲文件系统(系统I/O)
标准I/O提供4种读写文件的方法，C语言中相对应的函 数是：
读写一个字符：
用fgetc和fputc函数；
{
定义的新类型名。
...... (结构体成员项，用来存放文件信息)
} FILE；
文件(FILE)类型指针
定义文件类型指针变量的一般形式为：
FILE *文件结构体指针变量名；
例如： FILE *fpl，*fp2，*fp3； 上例定义了三个指针变量fpl，fp2，fp3，它们都是指
向FILE类型结构体数据的指针变量，但此时它们还未 具体指向哪一个结构体变量；FILE类型的结构体变量 在执行打开文件的函数时才生成，并由该函数返回其 起始地址，并在执行关闭文件的函数后释放。
广义地说，所有输入输出设备都是文件，例如打印机 文件、卡片文件、磁带文件等。计算机以这些设备为 对象进行输人输出时，对这些设备的处理方法统一按 “文件”处理。
§12.1 文件系统概述
文件可以从不同的角度进行分类： 按文件所依附的介质来分：有卡片文件、纸带 文件、磁带文件、磁盘文件等。 按文件的内容区分：有源程序、目标文件、可 执行程序文件、数据文件等。 按文件中数据的组织形式区分：数据文件可分 为字符代码文件(也称字符文件或文本文件或 正文文件)和二进制文件。
读写一个字符串： 用fgets和fputs函数；
格式化读写：
用fscanf和fprintf函数；
按“记录”读写： 用fread和fwfite函数。
系统I/O(非缓冲系统)不提供前面3种功能的函数，只提 供第4种函数：
按“记录”读写：用read和write函数。
缓冲文件系统(标准I/O)和 非缓冲文件系统(系统I/O)
缓冲文件系统(标准I/O)和 非缓冲文件系统(系统I/O)
缓冲(高层)文件系统：为程序中每一个打开的文件
在内存中开辟一个“缓冲区”。
从磁盘文件读入数据时，数据先送到“输入缓冲区” 中，然后再从缓冲区依次将数据送给接收变量；
向磁盘文件输出数据时，先将程序中变量或表达式 的值送到“输出缓冲区”中，待装满缓冲区后才一 起写道磁盘文件。
表12.1 标准I/O函数与终端I/O函数对照
标准I/O函数 终端I/O函数
作用
fgetc
getchar
输入一个字符
fputc
putchar
输出一个字符
fgets
gets
输入一个字符串
fputs
puts
输出一个字符串
fscanf
scanf
按指定格式输入若干变量的值
fprintf
printf
按指定格式输出若干数据
文件(FILE)类型指针
要调用一个文件，需要有以下的信息：文件当前的读写位 置；与该文件对应的内存缓冲区的地址；缓冲区中未被处 理的字符数；文件操作方式等。
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第十二章 文 件
到目前为止我们设计的程序只能从键盘输入 数据，将处理结果显示在屏幕上，程序结束 后这些数据都无法存留;
实际应用中，常需要输入大量的数据，处理 的结果也需要存留下来，以便查询；
文件是存储在外部介质上的数据集合，C语言 可以从文件中读取数据处理，也可以将内存 中的处理结果（数据）写到文件中。
字符文件与二进制文件
字符代码文件是指文件的内容是由一个一个字符组成的， 每一个字符用一个代码表示，一般用ASCII代码。例如一 个实数136.56，共有6个字符，如果按字符代码形式 (ASCII码)输出到磁盘上，一个字符占一个字节，故共占6 个字节。
二进制文件是指以数据在内存中存储形式原样输出到磁盘 上去，例如136.56在内存中以浮点形式存储，占4个字节， 而不是6个字节。若以二进制形式输出此数，就将该4个字 节按原来在内存的存储形式送到磁盘上去。不管一个实数 数值多大，都占4个字节。