第 13章 文件
主要内容
1,文件的
2,C文件的引入及特点
3,文件类型指针
4.文件的基本操作,打开、读写、关闭文件的引入
问题：通过前面的学习，我们知道，数据的处理包括数据的输入、加工处理、结果的输出。纵观前面的 c程序，对数据的输入输出有如下特点,
1)待处理的数据要么由程序员编程时在程序中设定 （该程序只能处理固定的数据）,要么在程序运行时由用户输入 （而且每次运行时都要重新输入）；
2)程序处理的结果均输出到显示屏，无法实现永久性的保存以便日后使用。
这显然不能满足实际应用的需求：
比如，在学生成绩的处理系统中，任何一个成绩只需输入一次，
以后在任何时候都能对其进行处理（求平均、查找、排名次等），而且处理的结果（如排名次）可以保存起来，供以后使用，无需每次都要先执行排名次的操作，然后才能查找某人的名次。
解决以上问题的方法是 使用文件，将有用的数据永久性的保存在外存上。
文件：一般指存储在外部介质上的数据的集合。
作用：操作系统是以文件为单位对数据进行管理的，每个文件的标识是文件名。当要读取某个文件中的数据时，必须先指出文件名，按文件名找到其中的数据；当需要将一批数据永久存放在外存上时，也必须先确定文件名，然后才能向它输出数据。
本章主要介绍 C文件的特点以及文件的使用
（基本操作）
13.1C文件概述
C语言将文件看作是“数据流”，即文件是由一串连续的、无间隔的字符数据构成，这种结构称为“流式文件结构”。
特点：流式文件结构在处理时不需考虑文件中数据的性质、类型和存放格式，访问时只是以字节为单位对数据进行存取，没有记录的概念，而将对数据结构的分析、处理等工作都交给后续程序去完成。因此，该文件结构更具灵活性，对存储空间的利用率高，同时对编程者要求也高。
C文件的分类（按存储格式）：
文本文件：按数据的 ASCII码方式进行存储形成的文件。
二进制文件：按数据在内存中的存储形式原样输出到外存上形成的文件。
二者的区别主要体现在对数值型数据的处理上，例如，要存储一个整数 255，按二进制文件的格式存储，在文件中存放的是 255的二进制形式 11111111，战役各自结的存储空间；而以文本文件的格式存储，在文件中保存的是‘ 2’、‘ 5’、‘ 5’三个字符的 ASCII
码，占用 3个字节，见图：
文本文件二进制文件特别提示：按以上两种方式中的某一种方式存储的文件，使用时必须以原来的方式从外存上读出，才能保证数据的正确性 。
11111111
00110010 00110101 00110101
文件缓冲区
引入：
由于 CPU与内存（即主机）的工作速度非常快，而对外存
（磁盘、光盘等）的存取速度很慢。当访问外存时，主机必须等待慢速的外存操作完成后才能继续工作，严重影响了
CPU效率的发挥。解决 二者速度不匹配的方法是采用“缓冲区”技术。如图,13.2
缓冲区：在内存的 RAM中分配的一块存储空间。
其作用是：当需要向外存文件中写入数据时，并不是每次都直接写入外存，而是先写入到缓冲区，只有当缓冲区的数据存满或文件关闭时，才自动将缓冲区的数据一次性写入外存。
读数时，也是一次将一个数据块读入缓冲区中，以后读取数据时，先到缓冲区中找，若找到，则直接读出，否则，再到外存中寻找，找到后将其所在的数据块一次读入缓冲区。
目的：有效的减少了访问外存的次数。
C语言对文件缓冲区的控制方法有两种：缓冲文件系统和非缓冲文件系统
二者的区别在于“缓冲文件系统”的缓冲区是由操作系统在每个文件被打开时自动建立并管理的，而“非缓冲文件系统”的文件缓冲区需要由编程者为每个文件设置缓冲区的位置和大小。
说明：目前已采用“缓冲文件系统”作为标准的 C文件系统。
13.2文件类型指针
文件类型的引入：
使用缓冲文件系统时，系统将自动为每一个打开的文件建立缓冲区，此后，程序对文件的读写操作实际上是对文件缓冲区的操作。
为了便于编程,C语言中将有关文件缓冲区的一些信息（如缓冲区对应的文件名、文件所允许的操作方式、缓冲区的大小以及当前读 /写数据在缓冲区的位置等）。用一结构体类型来描述，类型名为
FILE，该结构体类型的定义包含在 stdio.h文件中。
文件类型指针（简称文件指针）：
有了 FILE类型后，每当打开一个文件时，系统自动为该文件建立一个 FILE类型的结构体数据，将关于被打开文件及缓冲区的各种信息都存入到这个 FILE型数据中，以后对文件的操作都可通过这个 FILE类型的结构体数据进行。
对于编程者来说，只需要定义一个 FILE类型的指针变量，并让该指针指向已打开的文件，以后就可以通过该指针来访问其对应的文件。
文件类型指针的定义方法,FILE *fp；
fp是一个指向 FILE类型数据的指针变量，未赋值以前，该指针没有指向任何文件。
特别说明：编程时，一个文件只能对应一个文件指针。
只要有了指向某个文件的文件指针，具体的文件操作都由系统提供的文件操作函数实现，而不需了解文件缓冲区的具体情况，方便了程序员关于文件操作的编程。
13.3文件的打开与关闭
文件必须先打开，后使用；文件使用完后必须将其关闭。为什么呢？
原因：打开文件时，系统为该文件建立缓冲区，并将文件和缓冲区的信息写入 FILE类型的结构体数据中，返回该结构体数据的指针，以便通过该指针访问文件。
关闭文件时，系统将缓冲区中的数据作相应处理
（如写文件时，将缓冲区中的数据写入文件，避免数据丢失）；然后释放缓冲区，文件指针不再指向该文件。
例 13.1打开文件,ff.txt",写入两个字符，然后关闭文件。
#include <stdio.h>
main()
{ FILE *fp;
fp=fopen("ff.txt","w");
/*打开文件,ff.txt"并让指针 fp指向该文件 */
if(fp==NULL) /*判断文件打开是否成功 */
{ printf("\n open file error."; exit(0);}
fputc('a',fp); fputc('b',fp); /*写入两个字符 */
fclose(fp); /*关闭文件 */
}
文件的打开,fopen()函数
函数原型：
FILE fopen(char *filename,char *mode)
功能：按字符串 mode指定的方式打开字符串
filename指定的文件。
参数的含义：指针 filename指向要打开的文件名字符串，指针 mode指向文件的使用方式字符串。
返回值：如打开文件成功，返回指向该文件的指针，否则，返回空指针。
如本例中语句,fp=fopen("ff.txt","w");的含义是：
按写文件的方式打开文件 ff.txt，并将文件指针赋给 fp，使得 fp指向问件 ff.txt.
特别提示：文件打开后，应检查此操作是否成功，即判断文件指针是否为空（ NULL),然后才能决定能否对文件继续访问。
如本例中语句：
if(fp==NULL) {printf("\n open file error"); exit(0);}
通常将打开与检查操作合为一个语句：
if( (fp=fopen("ff.txt","w"))==NULL)
{printf("\n open file error"); exit(0);}
关于文件使用方式的说明：
见表 13.1
文件的关闭,fclose( )函数
函数原型,int fclose(FILE *fp)
功能：关闭 fp指向的文件，将缓冲区数据作相应处理后释放缓冲区。
返回值：若成功关闭，则返回值 0；否则，返回非 0值。
如本例中语句,fclose(fp); 的含义：
关闭 fp指向的文件 ff.txt。
特别提示：使用完文件后应及时关闭否则可能会丢时数据（因为写文件时，只有当缓冲区满时才将数据真正写入文件，若当缓冲区未满是结束程序运行，缓冲区中的数据将会丢失。
13.4文件的读写
文件的使用包括：读,写、文件指针的定位
文件允许的操作由打开文件时的 mode参数决定。
特别提示,文件的读写都是对文件的 当前位置 进行的。
所谓当前位置，是指文件的数据读写指针指示的的位置。文件打开时，该指针指向文件的开头；一次读写完成后，该指针自动后移（移至本次读写数据的下一个字节）。
常用的读写函数有以下几组：
字符读写函数,fgetc() fputc()
数据块读写函数,fread() fwrite()
格式化读写函数,fscanf() fprintf()
文件的定位函数,rewind() fseek()
出错检测函数,ferror()
下面分别举例介绍其应用：
一、字符读写函数
函数原型,int fgetc(FILE *fp)
功能：从 fp指向的文件的当前位置读取一个字节，
返回值为该字节数据转换成的整数。
常见调用格式,ch=fgetc(fp)；
函数原型,int fputc(char ch,FILE *fp)
功能,把一个字符写入 fp指向的文件。
一般调用格式,fputc(ch,fp);
应用：适用于字符数据的读写。
例 13.2输入一段字符，（以‘ #’结束），将其存入磁盘，文件名为 aa.dat。
L13_2.c:
#include <stdio.h>
main()
{FILE *fp; char ch;
if((fp=fopen("aa.dat","w"))==NULL)
{printf("\n open file error."); exit(0);}
while((ch=getchar())!='#')
fputc(ch,fp);
fclose(fp);
}
文件 "aa.dat"是文本文件，可以察看其文件内容 。
例 13.3编程读出 ASCII文本文件,aa.dat"并显示到屏幕上。
（ L13_3.c）
#include <stdio.h>
main()
{FILE *fp; char ch;
if((fp=fopen("aa.dat","r"))==NULL)
{printf("\n open file error."); exit(0);}
while(!feof(fp))
{ch=fgetc(fp); putchar(ch); }
if(fclose(fp)) printf("\n file close error.");
}
feof(fp)函数：检测读写数据指针是否指向了文件末尾。 通常用作读数据的结束条件。
二、数据块读写函数
应用：适用于任何类型的数据读写，特别适合复杂的数据类型，如数组、浮点数、结构体数据等的读写。
读函数原型：
int fread(void *buf,int size,int count,FILE *fp)
功能：从 fp指向的文件连续读出 count个大小为 size字节的数据块，存放在以 buf为起始地址的内存中。
返回值：成功读出，则返回读出数据块的个数；否则，返回值小于函数参数指定的数据块个数，说明出错。
数据块写函数：
int fwrite(void *buf,int size,int count,FILE *fp)
功能：将内存中从 buf地址开始的 count个大小为 size字节的数据块写入 fp指向的文件中。
返回值：正常写入数据后返回数据块个数。若返回的数小于函数参数指定的数据块个数 count，则表明写出错。
例 13.4建立一个学生成绩文件，包含 30名学生的学号、姓名、三门课成绩。（文件名自定，设输入文件名 score.dat）
分析,先定义数据结构，后设计算法
1）数据结构：
每个学生的成绩有 3项，可用一维数组 score[3]保存； 每个学生的信息有 3项，而且类型不相同，可定义一结构体类型
sc_list描述,该类型包括 3个成员：学号、姓名、成绩；
30人的信息可用结构体数组保存。
2）算法：
step1:输入 30个学生的信息，可用循环结构实现。
step2：输入文件名，以二进制写文件方式打开该文件。 step3:将已输入的学生信息写入文件，可以一次写入 30个结构体数据块，也可以用循环结构，每次写入一个结构体数据块。
step4:关闭文件。
程序,l13_4.c
struct sc_list
{ char no[8];
char name[10];
float score[3];
};
#define N 3
#include <stdio.h>
main()
{ struct sc_list stu[N];
FILE *fp;
int i,j; char filename[10];
printf("\n input information of 30 students\n");
for(i=0;i<N;i++)
{printf("no:"); gets(stu[i].no);
printf("nmae:");gets(stu[i].name);
printf("score:");
for(j=0;j<3;j++)
scanf("%d",&stu[i].score[j]);
getchar();
}
printf("\n input file name for save:");
gets(filename);
if((fp=fopen(filename,"wb"))==NULL)
{printf("\n open file error."); exit(0);}
for(i=0;i<N;i++)
fwrite(&stu[i],sizeof(struct sc_list),1,fp);
fclose(fp);
}
调试时，将 N的值设为 3，调试成功后该为 30即可。
运行结果：
例 13.5将上例的成绩表读出并列表显示。
分析：先定义数据结构，再设计算法。
数据结构：与上例相同。
算法：
S1:输入文件名，打开文件。
S2:从打开的文件读 30个学生的信息：可以用循环实现，每次读出一个数据块存入一个数组元素；也可以一次读出 30个数据块，存入结构体数组。
S3:输出每个学生的信息，用循环结构实现。
S4:关闭文件。
struct sc_list
{char no[8]; char name[10]; int score[3];};
#define N 3
#include <stdio.h>
main()
{ struct sc_list stu[N];
FILE *fp;
int i,j; char filename[10];
printf("\n input file name for open:");
gets(filename);
if((fp=fopen(filename,"rb"))==NULL)
{printf("\n open file error."); exit(0);}
for(i=0;i<N;i++)
if(fread(&stu[i],sizeof(struct sc_list),1,fp)!=1)
{ printf("\n read file error."); break;}
for(i=0;i<N;i++)
{printf("\n no name score1 score2 score3");
printf("\n%8s %10s ",stu[i].no,stu[i].name);
printf(" %6d %6d %6d
",stu[i].score[0],stu[i].score[1],stu[i].score[2]); }
fclose(fp);
}
以上读数和输出两个循环可以合并为一个，即循环体内用一结构体变量接收读出的一个数据块，然后输出。程序将更简练。
三、格式读写函数
fprintf()和 fscanf()函数根据写入和读取时所规定的数据格式来存取数据。其作用与 printf函数,scanf函数类似，只有一点不同,fprintf 和 fscanf函数的读写对象不时标准的终端设备而是指定的文件。
一般格式：
fprintf(文件指针，格式字符串，输出表列）
fscanf(文件指针，格式字符串，地址表列）
应用：可用于任意数据的读写，特别适合读写整型、实型等数值数据文件。
例 13.6用文本编辑软件输入一批实验数据，数据间用空格或回车分开，校正无误后，存入文件 "aa.dat"，以后需要时可直接从该文件读出数据并处理。编程从该文件读出数据并列表输出（每行 8个数）。
#include <stdio.h> /*程序 l13_6.c*/
main()
{ float data; int n=0;
FILE *fp;
if((fp=fopen("aa.dat","r"))==NULL)
{printf("\n open file error."); exit(0);}
printf("\n output data list:\n");
while(!feof(fp))
{fscanf(fp,"%f",&data);
n++;
printf("%10.3f",data);
if(n%8==0) printf("\n");
}
fclose(fp);
}
说明：本例中的数据文件使用文本编辑软件输入，便于对数据修改和检查。
用 fscanf函数时，同 scanf一样，要注意格式控制字符串规定的格式与所读取数据的格式的匹配，否则，很容易出错。因此，对于整型、字符型等多种类型数据的输入，一般不用该函数。
特别提示：原文件是文本文件，因此打开文件时必须使用 "r"(文本文件读 )方式。若使用
"rb"(二进制文件读 )方式，读入数据会出错。
四、文件的定位
文件的读写都是对位置指针指向的当前位置的读写，文件打开时，位置指针指向文件的第一个字符，每次读写一个字符后，位置指针自动向后移动，指向下一个字符位置。
前面例题中，都是对文件进行顺序读写，而实际应用中，经常需要随机读写，即直接读取文件中指定位置的数据，这就需要位置指针按读写数据的需要移动，而不仅仅是顺序移动。
文件定位函数 rewind()和 fseek()可以强制使位置指针指向其他指定的位置 。
常用文件定位函数的一般格式,
rewind(文件指针）
fseek（文件指针，位移量，起始点）
ftell(文件指针）
功能,rewind函数使文件的位置指针移至文件的开头。
fseek函使文件的位置指针以“起始点”为基点，向前移动“位移量”指定的字节数。起始点的取值有 3个,0表示文件头，
1表示当前位置,2表示文件尾。
ftell函数用于检测文件的当前位置。
例 13.7编程实现,输入 6本教材的信息（书名、价格、出版社），
输出第 1,3,5本书的信息。
分析：定义结构体类型 struct book来描述教材的信息。使用
,wb+”方式打开文件，循环输入每一本书的信息并写入文件；
此时位置指针指向文件尾，使用 rewind函数使指针指向文件开头，然后循环使用 fseek函数使位置指针定位到指定的位置、
读出一本书的信息并输出。
程序 13_7.c:
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
struct book
{ char name[30];
float price;
char publisher[20];
};
main()
{ struct book x;
FILE *fp; int i;
if((fp=fopen("book.dat","wb+"))==NULL)
{ printf("\n open file error,");exit(0);}
for(i=0;i<6;i++)
{ printf("\n book%d:",i);
gets(x.name); scanf("%f",&x.price);getchar();
gets(x.publisher);
fwrite(&x,sizeof(struct book),1,fp);
}
rewind(fp);
for(i=0;i<6;i+=2)
{ fseek(fp,i*sizeof(struct book),SEEK_SET);
fread(&x,sizeof(struct book),1,fp);
printf("\n %-10s %6.1f %-
20s",x.name,x.price,x.publisher);
}
fclose(fp); }
文件小结
本章主要介绍以下几点：
1,C语言中的文件是一“数据流”，文件结构为“流式文件结构”，采用缓冲文件系统，通过文件类型的指针访问文件。
2、文件使用使必须先打开，后使用。
3、常用读写文件的函数有：字符读写函数 fgetc和 fputc，数据块读写函数 fwrite和 fread，格式读写函数 fscanf和 fprintf。
其中字符读写函数适合对 ASCII码文件的存取；数据块读写函数适合任何数据的存取，特别是结构体数据，因此也是最常用的一对文件读写函数；格式读写函数原则上适合任何类型数据的存取，但同数存取多种类型数据是易出错，因此用的较少。
4、实现随机读写文件的方法是使用文件定位函数 rewind和
fseek及 ftell函数，使位置指针移到指定位置。
练习
1、将从终端读入的 10个整数以二进制方式写入一个名为 "bi.dat"
的新文件中。请填空：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
main()
{FILE *fp;
int i,j;
if((fp=fopen("bi.dat","wb"))==NULL)exit(0);
for(i=0;i<10;i++)
{scanf("%d",&j);
fwrite(&j,sizeof(int),1,fp); }
fclose(fp);
}
2、编程实现：用户由键盘输入一个文件名，然后输入一串字符（用 #结束）存放到此文件中，形成文本文件，并将字符的个数写到文件尾部。
#include <string.h>
#include <stdio.h>
main()
{ FILE *fp;
char ch,fname[32];int count=0;
printf("input the filename:");
gets(fname);
if((fp=fopen(fname,"w+"))==NULL)
{printf("\ncan't open file:%s",fname); exit(0);}
printf("\n enter data:");
while((ch=getchar())!='#') {fputc(ch,fp);count++;}
fprintf(fp,"\n%d\n",count); fclose(fp); }
主要内容
1,文件的
2,C文件的引入及特点
3,文件类型指针
4.文件的基本操作,打开、读写、关闭文件的引入
问题：通过前面的学习，我们知道，数据的处理包括数据的输入、加工处理、结果的输出。纵观前面的 c程序，对数据的输入输出有如下特点,
1)待处理的数据要么由程序员编程时在程序中设定 （该程序只能处理固定的数据）,要么在程序运行时由用户输入 （而且每次运行时都要重新输入）；
2)程序处理的结果均输出到显示屏，无法实现永久性的保存以便日后使用。
这显然不能满足实际应用的需求：
比如，在学生成绩的处理系统中，任何一个成绩只需输入一次，
以后在任何时候都能对其进行处理（求平均、查找、排名次等），而且处理的结果（如排名次）可以保存起来，供以后使用，无需每次都要先执行排名次的操作，然后才能查找某人的名次。
解决以上问题的方法是 使用文件，将有用的数据永久性的保存在外存上。
文件：一般指存储在外部介质上的数据的集合。
作用：操作系统是以文件为单位对数据进行管理的，每个文件的标识是文件名。当要读取某个文件中的数据时，必须先指出文件名，按文件名找到其中的数据；当需要将一批数据永久存放在外存上时，也必须先确定文件名，然后才能向它输出数据。
本章主要介绍 C文件的特点以及文件的使用
（基本操作）
13.1C文件概述
C语言将文件看作是“数据流”，即文件是由一串连续的、无间隔的字符数据构成，这种结构称为“流式文件结构”。
特点：流式文件结构在处理时不需考虑文件中数据的性质、类型和存放格式，访问时只是以字节为单位对数据进行存取，没有记录的概念，而将对数据结构的分析、处理等工作都交给后续程序去完成。因此，该文件结构更具灵活性，对存储空间的利用率高，同时对编程者要求也高。
C文件的分类（按存储格式）：
文本文件：按数据的 ASCII码方式进行存储形成的文件。
二进制文件：按数据在内存中的存储形式原样输出到外存上形成的文件。
二者的区别主要体现在对数值型数据的处理上，例如，要存储一个整数 255，按二进制文件的格式存储，在文件中存放的是 255的二进制形式 11111111，战役各自结的存储空间；而以文本文件的格式存储，在文件中保存的是‘ 2’、‘ 5’、‘ 5’三个字符的 ASCII
码，占用 3个字节，见图：
文本文件二进制文件特别提示：按以上两种方式中的某一种方式存储的文件，使用时必须以原来的方式从外存上读出，才能保证数据的正确性 。
11111111
00110010 00110101 00110101
文件缓冲区
引入：
由于 CPU与内存（即主机）的工作速度非常快，而对外存
（磁盘、光盘等）的存取速度很慢。当访问外存时，主机必须等待慢速的外存操作完成后才能继续工作，严重影响了
CPU效率的发挥。解决 二者速度不匹配的方法是采用“缓冲区”技术。如图,13.2
缓冲区：在内存的 RAM中分配的一块存储空间。
其作用是：当需要向外存文件中写入数据时，并不是每次都直接写入外存，而是先写入到缓冲区，只有当缓冲区的数据存满或文件关闭时，才自动将缓冲区的数据一次性写入外存。
读数时，也是一次将一个数据块读入缓冲区中，以后读取数据时，先到缓冲区中找，若找到，则直接读出，否则，再到外存中寻找，找到后将其所在的数据块一次读入缓冲区。
目的：有效的减少了访问外存的次数。
C语言对文件缓冲区的控制方法有两种：缓冲文件系统和非缓冲文件系统
二者的区别在于“缓冲文件系统”的缓冲区是由操作系统在每个文件被打开时自动建立并管理的，而“非缓冲文件系统”的文件缓冲区需要由编程者为每个文件设置缓冲区的位置和大小。
说明：目前已采用“缓冲文件系统”作为标准的 C文件系统。
13.2文件类型指针
文件类型的引入：
使用缓冲文件系统时，系统将自动为每一个打开的文件建立缓冲区，此后，程序对文件的读写操作实际上是对文件缓冲区的操作。
为了便于编程,C语言中将有关文件缓冲区的一些信息（如缓冲区对应的文件名、文件所允许的操作方式、缓冲区的大小以及当前读 /写数据在缓冲区的位置等）。用一结构体类型来描述，类型名为
FILE，该结构体类型的定义包含在 stdio.h文件中。
文件类型指针（简称文件指针）：
有了 FILE类型后，每当打开一个文件时，系统自动为该文件建立一个 FILE类型的结构体数据，将关于被打开文件及缓冲区的各种信息都存入到这个 FILE型数据中，以后对文件的操作都可通过这个 FILE类型的结构体数据进行。
对于编程者来说，只需要定义一个 FILE类型的指针变量，并让该指针指向已打开的文件，以后就可以通过该指针来访问其对应的文件。
文件类型指针的定义方法,FILE *fp；
fp是一个指向 FILE类型数据的指针变量，未赋值以前，该指针没有指向任何文件。
特别说明：编程时，一个文件只能对应一个文件指针。
只要有了指向某个文件的文件指针，具体的文件操作都由系统提供的文件操作函数实现，而不需了解文件缓冲区的具体情况，方便了程序员关于文件操作的编程。
13.3文件的打开与关闭
文件必须先打开，后使用；文件使用完后必须将其关闭。为什么呢？
原因：打开文件时，系统为该文件建立缓冲区，并将文件和缓冲区的信息写入 FILE类型的结构体数据中，返回该结构体数据的指针，以便通过该指针访问文件。
关闭文件时，系统将缓冲区中的数据作相应处理
（如写文件时，将缓冲区中的数据写入文件，避免数据丢失）；然后释放缓冲区，文件指针不再指向该文件。
例 13.1打开文件,ff.txt",写入两个字符，然后关闭文件。
#include <stdio.h>
main()
{ FILE *fp;
fp=fopen("ff.txt","w");
/*打开文件,ff.txt"并让指针 fp指向该文件 */
if(fp==NULL) /*判断文件打开是否成功 */
{ printf("\n open file error."; exit(0);}
fputc('a',fp); fputc('b',fp); /*写入两个字符 */
fclose(fp); /*关闭文件 */
}
文件的打开,fopen()函数
函数原型：
FILE fopen(char *filename,char *mode)
功能：按字符串 mode指定的方式打开字符串
filename指定的文件。
参数的含义：指针 filename指向要打开的文件名字符串，指针 mode指向文件的使用方式字符串。
返回值：如打开文件成功，返回指向该文件的指针，否则，返回空指针。
如本例中语句,fp=fopen("ff.txt","w");的含义是：
按写文件的方式打开文件 ff.txt，并将文件指针赋给 fp，使得 fp指向问件 ff.txt.
特别提示：文件打开后，应检查此操作是否成功，即判断文件指针是否为空（ NULL),然后才能决定能否对文件继续访问。
如本例中语句：
if(fp==NULL) {printf("\n open file error"); exit(0);}
通常将打开与检查操作合为一个语句：
if( (fp=fopen("ff.txt","w"))==NULL)
{printf("\n open file error"); exit(0);}
关于文件使用方式的说明：
见表 13.1
文件的关闭,fclose( )函数
函数原型,int fclose(FILE *fp)
功能：关闭 fp指向的文件，将缓冲区数据作相应处理后释放缓冲区。
返回值：若成功关闭，则返回值 0；否则，返回非 0值。
如本例中语句,fclose(fp); 的含义：
关闭 fp指向的文件 ff.txt。
特别提示：使用完文件后应及时关闭否则可能会丢时数据（因为写文件时，只有当缓冲区满时才将数据真正写入文件，若当缓冲区未满是结束程序运行，缓冲区中的数据将会丢失。
13.4文件的读写
文件的使用包括：读,写、文件指针的定位
文件允许的操作由打开文件时的 mode参数决定。
特别提示,文件的读写都是对文件的 当前位置 进行的。
所谓当前位置，是指文件的数据读写指针指示的的位置。文件打开时，该指针指向文件的开头；一次读写完成后，该指针自动后移（移至本次读写数据的下一个字节）。
常用的读写函数有以下几组：
字符读写函数,fgetc() fputc()
数据块读写函数,fread() fwrite()
格式化读写函数,fscanf() fprintf()
文件的定位函数,rewind() fseek()
出错检测函数,ferror()
下面分别举例介绍其应用：
一、字符读写函数
函数原型,int fgetc(FILE *fp)
功能：从 fp指向的文件的当前位置读取一个字节，
返回值为该字节数据转换成的整数。
常见调用格式,ch=fgetc(fp)；
函数原型,int fputc(char ch,FILE *fp)
功能,把一个字符写入 fp指向的文件。
一般调用格式,fputc(ch,fp);
应用：适用于字符数据的读写。
例 13.2输入一段字符，（以‘ #’结束），将其存入磁盘，文件名为 aa.dat。
L13_2.c:
#include <stdio.h>
main()
{FILE *fp; char ch;
if((fp=fopen("aa.dat","w"))==NULL)
{printf("\n open file error."); exit(0);}
while((ch=getchar())!='#')
fputc(ch,fp);
fclose(fp);
}
文件 "aa.dat"是文本文件，可以察看其文件内容 。
例 13.3编程读出 ASCII文本文件,aa.dat"并显示到屏幕上。
（ L13_3.c）
#include <stdio.h>
main()
{FILE *fp; char ch;
if((fp=fopen("aa.dat","r"))==NULL)
{printf("\n open file error."); exit(0);}
while(!feof(fp))
{ch=fgetc(fp); putchar(ch); }
if(fclose(fp)) printf("\n file close error.");
}
feof(fp)函数：检测读写数据指针是否指向了文件末尾。 通常用作读数据的结束条件。
二、数据块读写函数
应用：适用于任何类型的数据读写，特别适合复杂的数据类型，如数组、浮点数、结构体数据等的读写。
读函数原型：
int fread(void *buf,int size,int count,FILE *fp)
功能：从 fp指向的文件连续读出 count个大小为 size字节的数据块，存放在以 buf为起始地址的内存中。
返回值：成功读出，则返回读出数据块的个数；否则，返回值小于函数参数指定的数据块个数，说明出错。
数据块写函数：
int fwrite(void *buf,int size,int count,FILE *fp)
功能：将内存中从 buf地址开始的 count个大小为 size字节的数据块写入 fp指向的文件中。
返回值：正常写入数据后返回数据块个数。若返回的数小于函数参数指定的数据块个数 count，则表明写出错。
例 13.4建立一个学生成绩文件，包含 30名学生的学号、姓名、三门课成绩。（文件名自定，设输入文件名 score.dat）
分析,先定义数据结构，后设计算法
1）数据结构：
每个学生的成绩有 3项，可用一维数组 score[3]保存； 每个学生的信息有 3项，而且类型不相同，可定义一结构体类型
sc_list描述,该类型包括 3个成员：学号、姓名、成绩；
30人的信息可用结构体数组保存。
2）算法：
step1:输入 30个学生的信息，可用循环结构实现。
step2：输入文件名，以二进制写文件方式打开该文件。 step3:将已输入的学生信息写入文件，可以一次写入 30个结构体数据块，也可以用循环结构，每次写入一个结构体数据块。
step4:关闭文件。
程序,l13_4.c
struct sc_list
{ char no[8];
char name[10];
float score[3];
};
#define N 3
#include <stdio.h>
main()
{ struct sc_list stu[N];
FILE *fp;
int i,j; char filename[10];
printf("\n input information of 30 students\n");
for(i=0;i<N;i++)
{printf("no:"); gets(stu[i].no);
printf("nmae:");gets(stu[i].name);
printf("score:");
for(j=0;j<3;j++)
scanf("%d",&stu[i].score[j]);
getchar();
}
printf("\n input file name for save:");
gets(filename);
if((fp=fopen(filename,"wb"))==NULL)
{printf("\n open file error."); exit(0);}
for(i=0;i<N;i++)
fwrite(&stu[i],sizeof(struct sc_list),1,fp);
fclose(fp);
}
调试时，将 N的值设为 3，调试成功后该为 30即可。
运行结果：
例 13.5将上例的成绩表读出并列表显示。
分析：先定义数据结构，再设计算法。
数据结构：与上例相同。
算法：
S1:输入文件名，打开文件。
S2:从打开的文件读 30个学生的信息：可以用循环实现，每次读出一个数据块存入一个数组元素；也可以一次读出 30个数据块，存入结构体数组。
S3:输出每个学生的信息，用循环结构实现。
S4:关闭文件。
struct sc_list
{char no[8]; char name[10]; int score[3];};
#define N 3
#include <stdio.h>
main()
{ struct sc_list stu[N];
FILE *fp;
int i,j; char filename[10];
printf("\n input file name for open:");
gets(filename);
if((fp=fopen(filename,"rb"))==NULL)
{printf("\n open file error."); exit(0);}
for(i=0;i<N;i++)
if(fread(&stu[i],sizeof(struct sc_list),1,fp)!=1)
{ printf("\n read file error."); break;}
for(i=0;i<N;i++)
{printf("\n no name score1 score2 score3");
printf("\n%8s %10s ",stu[i].no,stu[i].name);
printf(" %6d %6d %6d
",stu[i].score[0],stu[i].score[1],stu[i].score[2]); }
fclose(fp);
}
以上读数和输出两个循环可以合并为一个，即循环体内用一结构体变量接收读出的一个数据块，然后输出。程序将更简练。
三、格式读写函数
fprintf()和 fscanf()函数根据写入和读取时所规定的数据格式来存取数据。其作用与 printf函数,scanf函数类似，只有一点不同,fprintf 和 fscanf函数的读写对象不时标准的终端设备而是指定的文件。
一般格式：
fprintf(文件指针，格式字符串，输出表列）
fscanf(文件指针，格式字符串，地址表列）
应用：可用于任意数据的读写，特别适合读写整型、实型等数值数据文件。
例 13.6用文本编辑软件输入一批实验数据，数据间用空格或回车分开，校正无误后，存入文件 "aa.dat"，以后需要时可直接从该文件读出数据并处理。编程从该文件读出数据并列表输出（每行 8个数）。
#include <stdio.h> /*程序 l13_6.c*/
main()
{ float data; int n=0;
FILE *fp;
if((fp=fopen("aa.dat","r"))==NULL)
{printf("\n open file error."); exit(0);}
printf("\n output data list:\n");
while(!feof(fp))
{fscanf(fp,"%f",&data);
n++;
printf("%10.3f",data);
if(n%8==0) printf("\n");
}
fclose(fp);
}
说明：本例中的数据文件使用文本编辑软件输入，便于对数据修改和检查。
用 fscanf函数时，同 scanf一样，要注意格式控制字符串规定的格式与所读取数据的格式的匹配，否则，很容易出错。因此，对于整型、字符型等多种类型数据的输入，一般不用该函数。
特别提示：原文件是文本文件，因此打开文件时必须使用 "r"(文本文件读 )方式。若使用
"rb"(二进制文件读 )方式，读入数据会出错。
四、文件的定位
文件的读写都是对位置指针指向的当前位置的读写，文件打开时，位置指针指向文件的第一个字符，每次读写一个字符后，位置指针自动向后移动，指向下一个字符位置。
前面例题中，都是对文件进行顺序读写，而实际应用中，经常需要随机读写，即直接读取文件中指定位置的数据，这就需要位置指针按读写数据的需要移动，而不仅仅是顺序移动。
文件定位函数 rewind()和 fseek()可以强制使位置指针指向其他指定的位置 。
常用文件定位函数的一般格式,
rewind(文件指针）
fseek（文件指针，位移量，起始点）
ftell(文件指针）
功能,rewind函数使文件的位置指针移至文件的开头。
fseek函使文件的位置指针以“起始点”为基点，向前移动“位移量”指定的字节数。起始点的取值有 3个,0表示文件头，
1表示当前位置,2表示文件尾。
ftell函数用于检测文件的当前位置。
例 13.7编程实现,输入 6本教材的信息（书名、价格、出版社），
输出第 1,3,5本书的信息。
分析：定义结构体类型 struct book来描述教材的信息。使用
,wb+”方式打开文件，循环输入每一本书的信息并写入文件；
此时位置指针指向文件尾，使用 rewind函数使指针指向文件开头，然后循环使用 fseek函数使位置指针定位到指定的位置、
读出一本书的信息并输出。
程序 13_7.c:
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
struct book
{ char name[30];
float price;
char publisher[20];
};
main()
{ struct book x;
FILE *fp; int i;
if((fp=fopen("book.dat","wb+"))==NULL)
{ printf("\n open file error,");exit(0);}
for(i=0;i<6;i++)
{ printf("\n book%d:",i);
gets(x.name); scanf("%f",&x.price);getchar();
gets(x.publisher);
fwrite(&x,sizeof(struct book),1,fp);
}
rewind(fp);
for(i=0;i<6;i+=2)
{ fseek(fp,i*sizeof(struct book),SEEK_SET);
fread(&x,sizeof(struct book),1,fp);
printf("\n %-10s %6.1f %-
20s",x.name,x.price,x.publisher);
}
fclose(fp); }
文件小结
本章主要介绍以下几点：
1,C语言中的文件是一“数据流”，文件结构为“流式文件结构”，采用缓冲文件系统，通过文件类型的指针访问文件。
2、文件使用使必须先打开，后使用。
3、常用读写文件的函数有：字符读写函数 fgetc和 fputc，数据块读写函数 fwrite和 fread，格式读写函数 fscanf和 fprintf。
其中字符读写函数适合对 ASCII码文件的存取；数据块读写函数适合任何数据的存取，特别是结构体数据，因此也是最常用的一对文件读写函数；格式读写函数原则上适合任何类型数据的存取，但同数存取多种类型数据是易出错，因此用的较少。
4、实现随机读写文件的方法是使用文件定位函数 rewind和
fseek及 ftell函数，使位置指针移到指定位置。
练习
1、将从终端读入的 10个整数以二进制方式写入一个名为 "bi.dat"
的新文件中。请填空：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
main()
{FILE *fp;
int i,j;
if((fp=fopen("bi.dat","wb"))==NULL)exit(0);
for(i=0;i<10;i++)
{scanf("%d",&j);
fwrite(&j,sizeof(int),1,fp); }
fclose(fp);
}
2、编程实现：用户由键盘输入一个文件名，然后输入一串字符（用 #结束）存放到此文件中，形成文本文件，并将字符的个数写到文件尾部。
#include <string.h>
#include <stdio.h>
main()
{ FILE *fp;
char ch,fname[32];int count=0;
printf("input the filename:");
gets(fname);
if((fp=fopen(fname,"w+"))==NULL)
{printf("\ncan't open file:%s",fname); exit(0);}
printf("\n enter data:");
while((ch=getchar())!='#') {fputc(ch,fp);count++;}
fprintf(fp,"\n%d\n",count); fclose(fp); }
