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文件操作小结

C系统把文件当作一个“流”,按字节进行处理。

C文件按编码方式分为二进制文件和ASCII文件。

C语言中,用文件指针标识文件,当一个文件被打开时,可取得该文件指针。

文件在读写之前必须打开,读写结束必须关闭。

文件可按只读、只写、读写、追加四种操作方式打开,同时还必须指定文件的类型是二进制文件还是文本文件。

文件可按字节,字符串,数据块为单位读写,文件也可按指定的格式进行读写。

文件内部的位置指针可指示当前的读写位置,移动该指针可以对文件实现随机读写。

C语言位运算符详解

C语言提供了六种位运算符:
    &     按位与
    |      按位或
    ^      按位异或
    ~      取反
    <<    左移
    >>    右移

按位与运算

按位与运算符"&"是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相与。只有对应的两个二进位均为1时,结果位才为1,否则为0。参与运算的数以补码方式出现。
例如:9&5可写算式如下:
    00001001      (9的二进制补码)
    &00000101    (5的二进制补码)
    00000001       (1的二进制补码)
可见9&5=1。

按位与运算通常用来对某些位清0或保留某些位。例如把a 的高八位清 0 ,保留低八位,可作a&255运算(255 的二进制数为0000000011111111)。

【例12-1】
main(){
    int a=9, b=5, c;
    c=a&b;
    printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);
}

按位或运算

按位或运算符“|”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相或。只要对应的二个二进位有一个为1时,结果位就为1。参与运算的两个数均以补码出现。

例如:9|5可写算式如下:
    00001001
    |00000101
    00001101    (十进制为13)
可见9|5=13

【例12-2】
main(){
    int a=9,b=5,c;
    c=a|b;
    printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);
}

按位异或运算

按位异或运算符“^”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相异或,当两对应的二进位相异时,结果为1。参与运算数仍以补码出现,例如9^5可写成算式如下:
    00001001
    ^00000101 
    00001100    (十进制为12)

【例12-3】
main(){
    int a=9;
    a=a^5;
    printf("a=%d\n",a);
}

求反运算

求反运算符~为单目运算符,具有右结合性。其功能是对参与运算的数的各二进位按位求反。例如~9的运算为:
    ~(0000000000001001)
结果为:1111111111110110

左移运算

左移运算符“<<”是双目运算符。其功能把“<< ”左边的运算数的各二进位全部左移若干位,由“<<”右边的数指定移动的位数,高位丢弃,低位补0。例如:
    a<<4
指把a的各二进位向左移动4位。如a=00000011(十进制3),左移4位后为00110000(十进制48)。

右移运算

右移运算符“>>”是双目运算符。其功能是把“>>”左边的运算数的各二进位全部右移若干位,“>>”右边的数指定移动的位数。例如:
    设  a=15,
    a>>2
表示把000001111右移为00000011(十进制3)。

应该说明的是,对于有符号数,在右移时,符号位将随同移动。当为正数时,最高位补0,而为负数时,符号位为1,最高位是补0或是补1 取决于编译系统的规定。Turbo C和很多系统规定为补1。

【例12-4】
main(){
    unsigned a,b;
    printf("input a number:   ");
    scanf("%d",&a);
    b=a>>5;
    b=b&15;
    printf("a=%d\tb=%d\n",a,b);
}

请再看一例!

【例12-5】
main(){
    char a='a',b='b';
    int p,c,d;
    p=a;
    p=(p<<8)|b;
    d=p&0xff;
    c=(p&0xff00)>>8;
    printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\nd=%d\n",a,b,c,d);
}

C语言库文件(头文件)有哪些

C系统提供了丰富的系统文件,称为库文件。C的库文件分为两类,一类是扩展名为".h"的文件,称为头文件,在前面的包含命令中我们已多次使用过。在".h"文件中包含了常量定义、 类型定义、宏定义、函数原型以及各种编译选择设置等信息。另一类是函数库,包括了各种函数的目标代码,供用户在程序中调用。通常在程序中调用一个库函数时,要在调用之前包含该函数原型所在的".h" 文件。

下面给出Turbo C的全部".h"文件。Turbo C头文件:
头文件 说明
alloc.h 说明内存管理函数(分配、释放等)。
assert.h 定义 assert调试宏。
bios.h 说明调用IBM—PC ROM BIOS子程序的各个函数。
conio.h 说明调用DOS控制台I/O子程序的各个函数。
ctype.h 包含有关字符分类及转换的名类信息(如 isalpha和toascii等)。
dir.h 包含有关目录和路径的结构、宏定义和函数。
dos.h 定义和说明MSDOS和8086调用的一些常量和函数。
error.h 定义错误代码的助记符。
fcntl.h 定义在与open库子程序连接时的符号常量。
float.h 包含有关浮点运算的一些参数和函数。
graphics.h 说明有关图形功能的各个函数,图形错误代码的常量定义,正对不同驱动程序的各种颜色值,及函数用到的一些特殊结构。
io.h 包含低级I/O子程序的结构和说明。
limit.h 包含各环境参数、编译时间限制、数的范围等信息。
math.h 说明数学运算函数,还定了 HUGE  VAL 宏, 说明了matherr和matherr子程序用到的特殊结构。
mem.h 说明一些内存操作函数(其中大多数也在STRING.H中说明)。
process.h 说明进程管理的各个函数,spawn…和EXEC …函数的结构说明。
setjmp.h 定义longjmp和setjmp函数用到的jmp buf类型,说明这两个函数。
share.h 定义文件共享函数的参数。
signal.h 定义SIG[ZZ(Z]  [ZZ)]IGN和SIG[ZZ(Z]  [ZZ)]DFL常量,说明rajse和signal两个函数。
stddef.h 定义读函数参数表的宏。(如vprintf,vscarf函数)。
stddef.h 定义一些公共数据类型和宏。
stdio.h 定义Kernighan和Ritchie在Unix System V 中定义的标准和扩展的类型和宏。还定义标准I/O 预定义流:stdin,stdout和stderr,说明 I/O流子程序。
stdlib.h  说明一些常用的子程序:转换子程序、搜索/ 排序子程序等。
string.h 说明一些串操作和内存操作函数。
sys\stat.h 定义在打开和创建文件时用到的一些符号常量。
sys\types.h 说明ftime函数和timeb结构。
sys\time.h 定义时间的类型time[ZZ(Z]  [ZZ)]t。
time.h 定义时间转换子程序asctime、localtime和gmtime的结构,ctime、 difftime、 gmtime、 localtime和stime用到的类型,并提供这些函数的原型。
value.h 定义一些重要常量,包括依赖于机器硬件的和为与Unix System V相兼容而说明的一些常量,包括浮点和双精度值的范围。

C语言入门教程:c语言从入门到精通|C语言程序设计 谭浩强

C语言文件检测函数

C语言中常用的文件检测函数有以下几个。

1) 文件结束检测函数feof函数
调用格式:
    feof(文件指针);
功能:判断文件是否处于文件结束位置,如文件结束,则返回值为1,否则为0。

2) 读写文件出错检测函数
ferror函数调用格式:
    ferror(文件指针); 
功能:检查文件在用各种输入输出函数进行读写时是否出错。如ferror返回值为0表示未出错,否则表示有错。

3) 文件出错标志和文件结束标志置0函数
clearerr函数调用格式:
    clearerr(文件指针); 
功能:本函数用于清除出错标志和文件结束标志,使它们为0值。

C语言文件的随机读写

前面介绍的对文件的读写方式都是顺序读写,即读写文件只能从头开始,顺序读写各个数据。但在实际问题中常要求只读写文件中某一指定的部分。为了解决这个问题可移动文件内部的位置指针到需要读写的位置,再进行读写,这种读写称为随机读写

实现随机读写的关键是要按要求移动位置指针,这称为文件的定位。

文件定位

移动文件内部位置指针的函数主要有两个,即rewind()fseek()

rewind函数前面已多次使用过,其调用形式为:
    rewind(文件指针);
它的功能是把文件内部的位置指针移到文件首。

下面主要介绍fseek函数。fseek函数用来移动文件内部位置指针,其调用形式为:
    fseek(文件指针,位移量,起始点);
其中:
  • “文件指针”指向被移动的文件。
  • “位移量”表示移动的字节数,要求位移量是long型数据,以便在文件长度大于64KB 时不会出错。当用常量表示位移量时,要求加后缀“L”。
  • “起始点”表示从何处开始计算位移量,规定的起始点有三种:文件首,当前位置和文件尾。

其表示方法如下表:
起始点 表示符号 数字表示
文件首 SEEK_SET 0
当前位置 SEEK_CUR 1
文件末尾 SEEK_END 2
 
例如:
    fseek(fp,100L,0);
其意义是把位置指针移到离文件首100个字节处。

还要说明的是fseek函数一般用于二进制文件。在文本文件中由于要进行转换,故往往计算的位置会出现错误。

文件的随机读写

在移动位置指针之后,即可用前面介绍的任一种读写函数进行读写。由于一般是读写一个数据据块,因此常用fread和fwrite函数。下面用例题来说明文件的随机读写。

【例13-8】在学生文件stu_list中读出第二个学生的数据。
#include<stdio.h>
struct stu{
    char name[10];
    int num;
    int age;
    char addr[15];
}boy,*qq;
main(){
    FILE *fp;
    char ch;
    int i=1;
    qq=&boy;
    if((fp=fopen("stu_list","rb"))==NULL){
        printf("Cannot open file strike any key exit!");
        getch();
        exit(1);
    }
    rewind(fp);
    fseek(fp,i*sizeof(struct stu),0);
    fread(qq,sizeof(struct stu),1,fp);
    printf("\n\nname\tnumber      age      addr\n");
    printf("%s\t%5d  %7d      %s\n",qq->name,qq->num,qq->age,qq->addr);
}
文件stu_list已由【例13-6】的程序建立,本程序用随机读出的方法读出第二个学生的数据。程序中定义boy为stu类型变量,qq为指向boy的指针。以读二进制文件方式打开文件,程序第19行移动文件位置指针。其中的i值为1,表示从文件头开始,移动一个stu类型的长度,然后再读出的数据即为第二个学生的数据。

文件操作小结

C系统把文件当作一个“流”,按字节进行处理。

C文件按编码方式分为二进制文件和ASCII文件。

C语言中,用文件指针标识文件,当一个文件被打开时,可取得该文件指针。

文件在读写之前必须打开,读写结束必须关闭。

文件可按只读、只写、读写、追加四种操作方式打开,同时还必须指定文件的类型是二进制文件还是文本文件。

文件可按字节,字符串,数据块为单位读写,文件也可按指定的格式进行读写。

文件内部的位置指针可指示当前的读写位置,移动该指针可以对文件实现随机读写。

C语言位运算符详解

C语言提供了六种位运算符:
    &     按位与
    |      按位或
    ^      按位异或
    ~      取反
    <<    左移
    >>    右移

按位与运算

按位与运算符"&"是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相与。只有对应的两个二进位均为1时,结果位才为1,否则为0。参与运算的数以补码方式出现。
例如:9&5可写算式如下:
    00001001      (9的二进制补码)
    &00000101    (5的二进制补码)
    00000001       (1的二进制补码)
可见9&5=1。

按位与运算通常用来对某些位清0或保留某些位。例如把a 的高八位清 0 ,保留低八位,可作a&255运算(255 的二进制数为0000000011111111)。

【例12-1】
main(){
    int a=9, b=5, c;
    c=a&b;
    printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);
}

按位或运算

按位或运算符“|”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相或。只要对应的二个二进位有一个为1时,结果位就为1。参与运算的两个数均以补码出现。

例如:9|5可写算式如下:
    00001001
    |00000101
    00001101    (十进制为13)
可见9|5=13

【例12-2】
main(){
    int a=9,b=5,c;
    c=a|b;
    printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);
}

按位异或运算

按位异或运算符“^”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相异或,当两对应的二进位相异时,结果为1。参与运算数仍以补码出现,例如9^5可写成算式如下:
    00001001
    ^00000101 
    00001100    (十进制为12)

【例12-3】
main(){
    int a=9;
    a=a^5;
    printf("a=%d\n",a);
}

求反运算

求反运算符~为单目运算符,具有右结合性。其功能是对参与运算的数的各二进位按位求反。例如~9的运算为:
    ~(0000000000001001)
结果为:1111111111110110

左移运算

左移运算符“<<”是双目运算符。其功能把“<< ”左边的运算数的各二进位全部左移若干位,由“<<”右边的数指定移动的位数,高位丢弃,低位补0。例如:
    a<<4
指把a的各二进位向左移动4位。如a=00000011(十进制3),左移4位后为00110000(十进制48)。

右移运算

右移运算符“>>”是双目运算符。其功能是把“>>”左边的运算数的各二进位全部右移若干位,“>>”右边的数指定移动的位数。例如:
    设  a=15,
    a>>2
表示把000001111右移为00000011(十进制3)。

应该说明的是,对于有符号数,在右移时,符号位将随同移动。当为正数时,最高位补0,而为负数时,符号位为1,最高位是补0或是补1 取决于编译系统的规定。Turbo C和很多系统规定为补1。

【例12-4】
main(){
    unsigned a,b;
    printf("input a number:   ");
    scanf("%d",&a);
    b=a>>5;
    b=b&15;
    printf("a=%d\tb=%d\n",a,b);
}

请再看一例!

【例12-5】
main(){
    char a='a',b='b';
    int p,c,d;
    p=a;
    p=(p<<8)|b;
    d=p&0xff;
    c=(p&0xff00)>>8;
    printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\nd=%d\n",a,b,c,d);
}

C语言库文件(头文件)有哪些

C系统提供了丰富的系统文件,称为库文件。C的库文件分为两类,一类是扩展名为".h"的文件,称为头文件,在前面的包含命令中我们已多次使用过。在".h"文件中包含了常量定义、 类型定义、宏定义、函数原型以及各种编译选择设置等信息。另一类是函数库,包括了各种函数的目标代码,供用户在程序中调用。通常在程序中调用一个库函数时,要在调用之前包含该函数原型所在的".h" 文件。

下面给出Turbo C的全部".h"文件。Turbo C头文件:
头文件 说明
alloc.h 说明内存管理函数(分配、释放等)。
assert.h 定义 assert调试宏。
bios.h 说明调用IBM—PC ROM BIOS子程序的各个函数。
conio.h 说明调用DOS控制台I/O子程序的各个函数。
ctype.h 包含有关字符分类及转换的名类信息(如 isalpha和toascii等)。
dir.h 包含有关目录和路径的结构、宏定义和函数。
dos.h 定义和说明MSDOS和8086调用的一些常量和函数。
error.h 定义错误代码的助记符。
fcntl.h 定义在与open库子程序连接时的符号常量。
float.h 包含有关浮点运算的一些参数和函数。
graphics.h 说明有关图形功能的各个函数,图形错误代码的常量定义,正对不同驱动程序的各种颜色值,及函数用到的一些特殊结构。
io.h 包含低级I/O子程序的结构和说明。
limit.h 包含各环境参数、编译时间限制、数的范围等信息。
math.h 说明数学运算函数,还定了 HUGE  VAL 宏, 说明了matherr和matherr子程序用到的特殊结构。
mem.h 说明一些内存操作函数(其中大多数也在STRING.H中说明)。
process.h 说明进程管理的各个函数,spawn…和EXEC …函数的结构说明。
setjmp.h 定义longjmp和setjmp函数用到的jmp buf类型,说明这两个函数。
share.h 定义文件共享函数的参数。
signal.h 定义SIG[ZZ(Z]  [ZZ)]IGN和SIG[ZZ(Z]  [ZZ)]DFL常量,说明rajse和signal两个函数。
stddef.h 定义读函数参数表的宏。(如vprintf,vscarf函数)。
stddef.h 定义一些公共数据类型和宏。
stdio.h 定义Kernighan和Ritchie在Unix System V 中定义的标准和扩展的类型和宏。还定义标准I/O 预定义流:stdin,stdout和stderr,说明 I/O流子程序。
stdlib.h  说明一些常用的子程序:转换子程序、搜索/ 排序子程序等。
string.h 说明一些串操作和内存操作函数。
sys\stat.h 定义在打开和创建文件时用到的一些符号常量。
sys\types.h 说明ftime函数和timeb结构。
sys\time.h 定义时间的类型time[ZZ(Z]  [ZZ)]t。
time.h 定义时间转换子程序asctime、localtime和gmtime的结构,ctime、 difftime、 gmtime、 localtime和stime用到的类型,并提供这些函数的原型。
value.h 定义一些重要常量,包括依赖于机器硬件的和为与Unix System V相兼容而说明的一些常量,包括浮点和双精度值的范围。

C语言入门教程:c语言从入门到精通|C语言程序设计 谭浩强

C语言文件检测函数

C语言中常用的文件检测函数有以下几个。

1) 文件结束检测函数feof函数
调用格式:
    feof(文件指针);
功能:判断文件是否处于文件结束位置,如文件结束,则返回值为1,否则为0。

2) 读写文件出错检测函数
ferror函数调用格式:
    ferror(文件指针); 
功能:检查文件在用各种输入输出函数进行读写时是否出错。如ferror返回值为0表示未出错,否则表示有错。

3) 文件出错标志和文件结束标志置0函数
clearerr函数调用格式:
    clearerr(文件指针); 
功能:本函数用于清除出错标志和文件结束标志,使它们为0值。

C语言文件的随机读写

前面介绍的对文件的读写方式都是顺序读写,即读写文件只能从头开始,顺序读写各个数据。但在实际问题中常要求只读写文件中某一指定的部分。为了解决这个问题可移动文件内部的位置指针到需要读写的位置,再进行读写,这种读写称为随机读写

实现随机读写的关键是要按要求移动位置指针,这称为文件的定位。

文件定位

移动文件内部位置指针的函数主要有两个,即rewind()fseek()

rewind函数前面已多次使用过,其调用形式为:
    rewind(文件指针);
它的功能是把文件内部的位置指针移到文件首。

下面主要介绍fseek函数。fseek函数用来移动文件内部位置指针,其调用形式为:
    fseek(文件指针,位移量,起始点);
其中:
  • “文件指针”指向被移动的文件。
  • “位移量”表示移动的字节数,要求位移量是long型数据,以便在文件长度大于64KB 时不会出错。当用常量表示位移量时,要求加后缀“L”。
  • “起始点”表示从何处开始计算位移量,规定的起始点有三种:文件首,当前位置和文件尾。

其表示方法如下表:
起始点 表示符号 数字表示
文件首 SEEK_SET 0
当前位置 SEEK_CUR 1
文件末尾 SEEK_END 2
 
例如:
    fseek(fp,100L,0);
其意义是把位置指针移到离文件首100个字节处。

还要说明的是fseek函数一般用于二进制文件。在文本文件中由于要进行转换,故往往计算的位置会出现错误。

文件的随机读写

在移动位置指针之后,即可用前面介绍的任一种读写函数进行读写。由于一般是读写一个数据据块,因此常用fread和fwrite函数。下面用例题来说明文件的随机读写。

【例13-8】在学生文件stu_list中读出第二个学生的数据。
#include<stdio.h>
struct stu{
    char name[10];
    int num;
    int age;
    char addr[15];
}boy,*qq;
main(){
    FILE *fp;
    char ch;
    int i=1;
    qq=&boy;
    if((fp=fopen("stu_list","rb"))==NULL){
        printf("Cannot open file strike any key exit!");
        getch();
        exit(1);
    }
    rewind(fp);
    fseek(fp,i*sizeof(struct stu),0);
    fread(qq,sizeof(struct stu),1,fp);
    printf("\n\nname\tnumber      age      addr\n");
    printf("%s\t%5d  %7d      %s\n",qq->name,qq->num,qq->age,qq->addr);
}
文件stu_list已由【例13-6】的程序建立,本程序用随机读出的方法读出第二个学生的数据。程序中定义boy为stu类型变量,qq为指向boy的指针。以读二进制文件方式打开文件,程序第19行移动文件位置指针。其中的i值为1,表示从文件头开始,移动一个stu类型的长度,然后再读出的数据即为第二个学生的数据。

C语言文件的读写

对文件的读和写是最常用的文件操作。在C语言中提供了多种文件读写的函数:
  1. 字符读写函数  :fgetc和fputc
  2. 字符串读写函数:fgets和fputs
  3. 数据块读写函数:freed和fwrite
  4. 格式化读写函数:fscanf和fprinf

下面分别予以介绍。使用以上函数都要求包含头文件stdio.h。

字符读写函数fgetc和fputc

字符读写函数是以字符(字节)为单位的读写函数。 每次可从文件读出或向文件写入一个字符。

1) 读字符函数fgetc
fgetc函数的功能是从指定的文件中读一个字符,函数调用的形式为:
    字符变量=fgetc(文件指针);
例如:
    ch=fgetc(fp);
其意义是从打开的文件fp中读取一个字符并送入ch中。

对于fgetc函数的使用有以下几点说明:
  • 在fgetc函数调用中,读取的文件必须是以读或读写方式打开的。
  • 读取字符的结果也可以不向字符变量赋值。例如:fgetc(fp);    但是读出的字符不能保存。
  • 在文件内部有一个位置指针。用来指向文件的当前读写字节。在文件打开时,该指针总是指向文件的第一个字节。使用fgetc 函数后,该位置指针将向后移动一个字节。 因此可连续多次使用fgetc函数,读取多个字符。应注意文件指针和文件内部的位置指针不是一回事。文件指针是指向整个文件的,须在程序中定义说明,只要不重新赋值,文件指针的值是不变的。文件内部的位置指针用以指示文件内部的当前读写位置,每读写一次,该指针均向后移动,它不需在程序中定义说明,而是由系统自动设置的。

【例13-1】读入文件c1.doc,在屏幕上输出。
#include<stdio.h>
main(){
    FILE *fp;
    char ch;
    if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\c1.txt","rt"))==NULL){
        printf("\nCannot open file strike any key exit!");
        getch();
        exit(1);
    }
    ch=fgetc(fp);
    while(ch!=EOF){
        putchar(ch);
        ch=fgetc(fp);
    }
    fclose(fp);
}
本例程序的功能是从文件中逐个读取字符,在屏幕上显示。程序定义了文件指针fp,以读文本文件方式打开文件“d:\\jrzh\\example\\ex1_1.c”,并使fp指向该文件。如打开文件出错,给出提示并退出程序。程序第10行先读出一个字符,然后进入循环,只要读出的字符不是文件结束标志(每个文件末有一结束标志EOF)就把该字符显示在屏幕上,再读入下一字符。每读一次,文件内部的位置指针向后移动一个字符,文件结束时,该指针指向EOF。执行本程序将显示整个文件。

2) 写字符函数fputc
fputc函数的功能是把一个字符写入指定的文件中。函数调用的形式为:
    fputc( 字符量, 文件指针 );
其中,待写入的字符量可以是字符常量或变量,例如:
    fputc('a',fp);
其意义是把字符a写入fp所指向的文件中。

对于fputc函数的使用也要说明几点:
  • 被写入的文件可以用写、读写、追加方式打开,用写或读写方式打开一个已存在的文件时将清除原有的文件内容,写入字符从文件首开始。如需保留原有文件内容,希望写入的字符以文件末开始存放,必须以追加方式打开文件。被写入的文件若不存在,则创建该文件。
  • 每写入一个字符,文件内部位置指针向后移动一个字节。
  • fputc函数有一个返回值,如写入成功则返回写入的字符,否则返回一个EOF。可用此来判断写入是否成功。

【例13-2】从键盘输入一行字符,写入一个文件,再把该文件内容读出显示在屏幕上。
#include<stdio.h>
main(){
    FILE *fp;
    char ch;
    if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\string","wt+"))==NULL){
        printf("Cannot open file strike any key exit!");
        getch();
        exit(1);
    }
    printf("input a string:\n");
    ch=getchar();
    while (ch!='\n'){
        fputc(ch,fp);
        ch=getchar();
    }
    rewind(fp);
    ch=fgetc(fp);
    while(ch!=EOF){
        putchar(ch);
        ch=fgetc(fp);
    }
    printf("\n");
    fclose(fp);
}
程序中第5行以读写文本文件方式打开文件string。程序第11行从键盘读入一个字符后进入循环,当读入字符不为回车符时,则把该字符写入文件之中,然后继续从键盘读入下一字符。每输入一个字符,文件内部位置指针向后移动一个字节。写入完毕,该指针已指向文件末。如要把文件从头读出,须把指针移向文件头,程序第16行rewind函数用于把fp所指文件的内部位置指针移到文件头。第17至21行用于读出文件中的一行内容。

【例13-3】把命令行参数中的前一个文件名标识的文件,复制到后一个文件名标识的文件中,如命令行中只有一个文件名则把该文件写到标准输出文件(显示器)中。
#include<stdio.h>
main(int argc,char *argv[]){
    FILE *fp1,*fp2;
    char ch;
    if(argc==1){
        printf("have not enter file name strike any key exit");
        getch();
        exit(0);
    }
    if((fp1=fopen(argv[1],"rt"))==NULL){
        printf("Cannot open %s\n",argv[1]);
        getch();
        exit(1);
    }
    if(argc==2) fp2=stdout;
    else if((fp2=fopen(argv[2],"wt+"))==NULL){
        printf("Cannot open %s\n",argv[1]);
        getch();
        exit(1);
    }
    while((ch=fgetc(fp1))!=EOF)
        fputc(ch,fp2);
    fclose(fp1);
    fclose(fp2);
}
本程序为带参的main函数。程序中定义了两个文件指针fp1和fp2,分别指向命令行参数中给出的文件。如命令行参数中没有给出文件名,则给出提示信息。程序第15行表示如果只给出一个文件名,则使fp2指向标准输出文件(即显示器)。程序第21行至24行用循环语句逐个读出文件1中的字符再送到文件2中。再次运行时,给出了一个文件名,故输出给标准输出文件stdout,即在显示器上显示文件内容。第三次运行,给出了二个文件名,因此把string中的内容读出,写入到OK之中。可用DOS命令type显示OK的内容。

字符串读写函数fgets和fputs

1) 读字符串函数fgets

函数的功能是从指定的文件中读一个字符串到字符数组中,函数调用的形式为:
    fgets(字符数组名,n,文件指针);
其中的n是一个正整数。表示从文件中读出的字符串不超过 n-1个字符。在读入的最后一个字符后加上串结束标志'\0'。例如:
    fgets(str,n,fp);
的意义是从fp所指的文件中读出n-1个字符送入字符数组str中。

【例13-4】从string文件中读入一个含10个字符的字符串。
#include<stdio.h>
main(){
    FILE *fp;
    char str[11];
    if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\string","rt"))==NULL){
        printf("\nCannot open file strike any key exit!");
        getch();
        exit(1);
    }
    fgets(str,11,fp);
    printf("\n%s\n",str);
    fclose(fp);
}
本例定义了一个字符数组str共11个字节,在以读文本文件方式打开文件string后,从中读出10个字符送入str数组,在数组最后一个单元内将加上'\0',然后在屏幕上显示输出str数组。输出的十个字符正是【例13-1】程序的前十个字符。

对fgets函数有两点说明:
  • 在读出n-1个字符之前,如遇到了换行符或EOF,则读出结束。
  • fgets函数也有返回值,其返回值是字符数组的首地址。
2) 写字符串函数fputs

fputs函数的功能是向指定的文件写入一个字符串,其调用形式为:
    fputs(字符串,文件指针);
其中字符串可以是字符串常量,也可以是字符数组名,或指针变量,例如:
    fputs(“abcd“,fp);
其意义是把字符串“abcd”写入fp所指的文件之中。

【例13-5】在【例13-2】中建立的文件string中追加一个字符串。
#include<stdio.h>
main(){
    FILE *fp;
    char ch,st[20];
    if((fp=fopen("string","at+"))==NULL){
        printf("Cannot open file strike any key exit!");
        getch();
        exit(1);
    }
    printf("input a string:\n");
    scanf("%s",st);
    fputs(st,fp);
    rewind(fp);
    ch=fgetc(fp);
    while(ch!=EOF){
        putchar(ch);
        ch=fgetc(fp);
    }
    printf("\n");
    fclose(fp);
}
本例要求在string文件末加写字符串,因此,在程序第5行以追加读写文本文件的方式打开文件string。然后输入字符串,并用fputs函数把该串写入文件string。在程序15行用rewind函数把文件内部位置指针移到文件首。再进入循环逐个显示当前文件中的全部内容。

数据块读写函数fread和fwrite

C语言还提供了用于整块数据的读写函数。可用来读写一组数据,如一个数组元素,一个结构变量的值等。

读数据块函数调用的一般形式为:
    fread(buffer,size,count,fp);
写数据块函数调用的一般形式为:
    fwrite(buffer,size,count,fp);
其中:
  • buffer:是一个指针,在fread函数中,它表示存放输入数据的首地址。在fwrite函数中,它表示存放输出数据的首地址。
  • size:表示数据块的字节数。
  • count:表示要读写的数据块块数。
  • fp:表示文件指针。

例如:
    fread(fa,4,5,fp);
其意义是从fp所指的文件中,每次读4个字节(一个实数)送入实数组fa中,连续读5次,即读5个实数到fa中。

【例13-6】从键盘输入两个学生数据,写入一个文件中,再读出这两个学生的数据显示在屏幕上。
#include<stdio.h>
struct stu{
    char name[10];
    int num;
    int age;
    char addr[15];
}boya[2],boyb[2],*pp,*qq;
main(){
    FILE *fp;
    char ch;
    int i;
    pp=boya;
    qq=boyb;
    if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\stu_list","wb+"))==NULL){
        printf("Cannot open file strike any key exit!");
        getch();
        exit(1);
    }
    printf("\ninput data\n");
    for(i=0;i<2;i++,pp++)
        scanf("%s%d%d%s",pp->name,&pp->num,&pp->age,pp->addr);
    pp=boya;
    fwrite(pp,sizeof(struct stu),2,fp);
    rewind(fp);
    fread(qq,sizeof(struct stu),2,fp);
    printf("\n\nname\tnumber      age      addr\n");
    for(i=0;i<2;i++,qq++)
        printf("%s\t%5d%7d     %s\n",qq->name,qq->num,qq->age,qq->addr);
    fclose(fp);
}
本例程序定义了一个结构stu,说明了两个结构数组boya和boyb以及两个结构指针变量pp和qq。pp指向boya,qq指向boyb。程序第14行以读写方式打开二进制文件“stu_list”,输入二个学生数据之后,写入该文件中,然后把文件内部位置指针移到文件首,读出两块学生数据后,在屏幕上显示。

格式化读写函数fscanf和fprintf

fscanf函数,fprintf函数与前面使用的scanf和printf 函数的功能相似,都是格式化读写函数。两者的区别在于fscanf函数和fprintf函数的读写对象不是键盘和显示器,而是磁盘文件。

这两个函数的调用格式为:
    fscanf(文件指针,格式字符串,输入表列);
    fprintf(文件指针,格式字符串,输出表列);
例如:
    fscanf(fp,"%d%s",&i,s);
    fprintf(fp,"%d%c",j,ch);
用fscanf和fprintf函数也可以完成例10.6的问题。修改后的程序如【例10-7】所示。

【例13-7】用fscanf和fprintf函数成【例10-6】的问题。
#include<stdio.h>
struct stu
{
  char name[10];
  int num;
  int age;
  char addr[15];
}boya[2],boyb[2],*pp,*qq;
main(){
    FILE *fp;
    char ch;
    int i;
    pp=boya;
    qq=boyb;
    if((fp=fopen("stu_list","wb+"))==NULL){
        printf("Cannot open file strike any key exit!");
        getch();
        exit(1);
    }
    printf("\ninput data\n");
    for(i=0;i<2;i++,pp++)
        scanf("%s%d%d%s",pp->name,&pp->num,&pp->age,pp->addr);
    pp=boya;
    for(i=0;i<2;i++,pp++)
        fprintf(fp,"%s %d %d %s\n",pp->name,pp->num,pp->age,pp->addr);
    rewind(fp);
    for(i=0;i<2;i++,qq++)
        fscanf(fp,"%s %d %d %s\n",qq->name,&qq->num,&qq->age,qq->addr);
    printf("\n\nname\tnumber      age      addr\n");
    qq=boyb;
    for(i=0;i<2;i++,qq++)
        printf("%s\t%5d  %7d      %s\n",qq->name,qq->num, qq->age,qq->addr);
    fclose(fp);
}
与【例10-6】相比,本程序中fscanf和fprintf函数每次只能读写一个结构数组元素,因此采用了循环语句来读写全部数组元素。还要注意指针变量pp,qq由于循环改变了它们的值,因此在程序中对它们重新赋予了数组的首地址。

C语言文件的打开与关闭

文件在进行读写操作之前要先打开,使用完毕要关闭。所谓打开文件,实际上是建立文件的各种有关信息,并使文件指针指向该文件,以便进行其它操作。关闭文件则断开指针与文件之间的联系,也就禁止再对该文件进行操作。

在C语言中,文件操作都是由库函数来完成的。在本章内将介绍主要的文件操作函数。

文件的打开(fopen函数)

fopen函数用来打开一个文件,其调用的一般形式为:
      文件指针名 = fopen( 文件名, 使用文件方式 );
其中:
  • “文件指针名”必须是被说明为FILE 类型的指针变量;
  • “文件名”是被打开文件的文件名;
  • “使用文件方式”是指文件的类型和操作要求;
  • “文件名”是字符串常量或字符串数组。

例如:
FILE *fp;
fp=("file a","r");
其意义是在当前目录下打开文件file a,只允许进行“读”操作,并使fp指向该文件。又如:
FILE *fphzk;
fphzk=("c:\\hzk16","rb");
其意义是打开C驱动器磁盘的根目录下的文件hzk16,这是一个二进制文件,只允许按二进制方式进行读操作。两个反斜线“\\ ”中的第一个表示转义字符,第二个表示根目录。

使用文件的方式共有12种,下面给出了它们的符号和意义。
文件使用方式 意义
rt 只读打开一个文本文件,只允许读数据
wt 只写打开或建立一个文本文件,只允许写数据
at 追加打开一个文本文件,并在文件末尾写数据
rb 只读打开一个二进制文件,只允许读数据
wb 只写打开或建立一个二进制文件,只允许写数据
ab 追加打开一个二进制文件,并在文件末尾写数据
rt+ 读写打开一个文本文件,允许读和写
wt+ 读写打开或建立一个文本文件,允许读写
at+ 读写打开一个文本文件,允许读,或在文件末追加数据
rb+ 读写打开一个二进制文件,允许读和写
wb+ 读写打开或建立一个二进制文件,允许读和写
ab+ 读写打开一个二进制文件,允许读,或在文件末追加数据

对于文件使用方式有以下几点说明。

1) 文件使用方式由r、w、a、t、b 和 + 六个字符拼成,各字符的含义是:
    r(read):读
    w(write):写
    a(append):追加
    t(text):文本文件,可省略不写
    b(banary):二进制文件
    +:读和写

2) 凡用“r”打开一个文件时,该文件必须已经存在,且只能从该文件读出。

3) 用“w”打开的文件只能向该文件写入。若打开的文件不存在,则以指定的文件名建立该文件,若打开的文件已经存在,则将该文件删去,重建一个新文件。

4) 若要向一个已存在的文件追加新的信息,只能用“a”方式打开文件。但此时该文件必须是存在的,否则将会出错。

5) 在打开一个文件时,如果出错,fopen将返回一个空指针值NULL。在程序中可以用这一信息来判别是否完成打开文件的工作,并作相应的处理。因此常用以下程序段打开文件:
if((fp=fopen("c:\\hzk16","rb")==NULL){
    printf("\nerror on open c:\\hzk16 file!");
    getch();
    exit(1);
}
这段程序的意义是,如果返回的指针为空,表示不能打开C盘根目录下的hzk16文件,则给出提示信息“error on open c:\ hzk16 file!”,下一行getch()的功能是从键盘输入一个字符,但不在屏幕上显示。在这里,该行的作用是等待,只有当用户从键盘敲任一键时,程序才继续执行,因此用户可利用这个等待时间阅读出错提示。敲键后执行exit(1)退出程序。

6) 把一个文本文件读入内存时,要将ASCII码转换成二进制码,而把文件以文本方式写入磁盘时,也要把二进制码转换成ASCII码,因此文本文件的读写要花费较多的转换时间。对二进制文件的读写不存在这种转换。

7) 标准输入文件(键盘),标准输出文件(显示器),标准出错输出(出错信息)是由系统打开的,可直接使用。

文件关闭函数(fclose函数)

文件一旦使用完毕,应用关闭文件函数把文件关闭,以避免文件的数据丢失等错误。

fclose函数调用的一般形式是:
    fclose(文件指针);
例如:
    fclose(fp);
正常完成关闭文件操作时,fclose函数返回值为0。如返回非零值则表示有错误发生。

C语言文件指针

在C语言中用一个指针变量指向一个文件,这个指针称为文件指针。通过文件指针就可对它所指的文件进行各种操作。

定义说明文件指针的一般形式为:
    FILE  *指针变量标识符;
其中FILE应为大写,它实际上是由系统定义的一个结构,该结构中含有文件名、文件状态和文件当前位置等信息。在编写源程序时不必关心FILE结构的细节。例如:
    FILE  *fp;
表示fp是指向FILE结构的指针变量,通过fp即可找存放某个文件信息的结构变量,然后按结构变量提供的信息找到该文件,实施对文件的操作。习惯上也笼统地把fp称为指向一个文件的指针。

C语言文件概述

所谓“文件”是指一组相关数据的有序集合。这个数据集有一个名称,叫做文件名。实际上在前面的各章中我们已经多次使用了文件,例如源程序文件、目标文件、可执行文件、库文件(头文件)等。

文件通常是驻留在外部介质(如磁盘等)上的,在使用时才调入内存中来。从不同的角度可对文件作不同的分类。

1) 从用户的角度看,文件可分为普通文件和设备文件两种。

普通文件是指驻留在磁盘或其它外部介质上的一个有序数据集,可以是源文件、目标文件、可执行程序;也可以是一组待输入处理的原始数据,或者是一组输出的结果。对于源文件、目标文件、可执行程序可以称作程序文件,对输入输出数据可称作数据文件。

设备文件是指与主机相联的各种外部设备,如显示器、打印机、键盘等。在操作系统中,把外部设备也看作是一个文件来进行管理,把它们的输入、输出等同于对磁盘文件的读和写。

通常把显示器定义为标准输出文件,一般情况下在屏幕上显示有关信息就是向标准输出文件输出。如前面经常使用的printf、putchar函数就是这类输出。

键盘通常被指定标准的输入文件,从键盘上输入就意味着从标准输入文件上输入数据。scanf、getchar函数就属于这类输入。

2) 从文件编码的方式来看,文件可分为ASCII码文件和二进制码文件两种。

ASCII文件也称为文本文件,这种文件在磁盘中存放时每个字符对应一个字节,用于存放对应的ASCII码。

例如,数5678的存储形式为:

共占用4个字节。

ASCII码文件可在屏幕上按字符显示,例如源程序文件就是ASCII文件,用DOS命令TYPE可显示文件的内容。由于是按字符显示,因此能读懂文件内容。

二进制文件是按二进制的编码方式来存放文件的。

例如, 数5678的存储形式为:
    00010110  00101110
只占二个字节。二进制文件虽然也可在屏幕上显示,但其内容无法读懂。C系统在处理这些文件时,并不区分类型,都看成是字符流,按字节进行处理。输入输出字符流的开始和结束只由程序控制而不受物理符号(如回车符)的控制。 因此也把这种文件称作“流式文件”。

本章讨论流式文件的打开、关闭、读、写、定位等各种操作。

关于位运算的总结

位运算是C语言的一种特殊运算功能,它是以二进制位为单位进行运算的。位运算符只有逻辑运算和移位运算两类。位运算符可以与赋值符一起组成复合赋值符。如&=、|=、^=、>>=、<<=等。

利用位运算可以完成汇编语言的某些功能,如置位,位清零,移位等。还可进行数据的压缩存储和并行运算。

位域在本质上也是结构类型,不过它的成员按二进制位分配内存。其定义、说明及使用的方式都与结构相同。

位域提供了一种手段,使得可在高级语言中实现数据的压缩,节省了存储空间,同时也提高了程序的效率。

C语言位域(位段)

有些信息在存储时,并不需要占用一个完整的字节,而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时,只有0和1两种状态,用一位二进位即可。为了节省存储空间,并使处理简便,C语言又提供了一种数据结构,称为“位域”或“位段”。

所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域,并说明每个区域的位数。每个域有一个域名,允许在程序中按域名进行操作。这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。

位域的定义和位域变量的说明

位域定义与结构定义相仿,其形式为:
    struct 位域结构名
        { 位域列表 };
其中位域列表的形式为:
    类型说明符 位域名: 位域长度 
例如:
struct bs{
    int a:8;
    int b:2;
    int c:6;
};
位域变量的说明与结构变量说明的方式相同。 可采用先定义后说明,同时定义说明或者直接说明这三种方式。例如:
struct bs{
    int a:8;
    int b:2;
    int c:6;
}data;
说明data为bs变量,共占两个字节。其中位域a占8位,位域b占2位,位域c占6位。

对于位域的定义尚有以下几点说明:

1) 一个位域必须存储在同一个字节中,不能跨两个字节。如一个字节所剩空间不够存放另一位域时,应从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始。例如:
struct bs{
    unsigned a:4;
    unsigned :0;    /*空域*/
    unsigned b:4;    /*从下一单元开始存放*/
    unsigned c:4
}
在这个位域定义中,a占第一字节的4位,后4位填0表示不使用,b从第二字节开始,占用4位,c占用4位。

2) 由于位域不允许跨两个字节,因此位域的长度不能大于一个字节的长度,也就是说不能超过8位二进位。

3) 位域可以无位域名,这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的。例如:
struct k{
    int a:1;
    int  :2;    /*该2位不能使用*/
    int b:3;
    int c:2;
};
从以上分析可以看出,位域在本质上就是一种结构类型,不过其成员是按二进位分配的。

位域的使用

位域的使用和结构成员的使用相同,其一般形式为:
    位域变量名·位域名
位域允许用各种格式输出。

【例12-6】
main(){
    struct bs{
        unsigned a:1;
        unsigned b:3;
        unsigned c:4;
    } bit,*pbit;
    bit.a=1;
    bit.b=7;
    bit.c=15;
    printf("%d,%d,%d\n",bit.a,bit.b,bit.c);
    pbit=&bit;
    pbit->a=0;
    pbit->b&=3;
    pbit->c|=1;
    printf("%d,%d,%d\n",pbit->a,pbit->b,pbit->c);
}
上例程序中定义了位域结构bs,三个位域为a、b、c。说明了bs类型的变量bit和指向bs类型的指针变量pbit。这表示位域也是可以使用指针的。程序的8、9、10三行分别给三个位域赋值(应注意赋值不能超过该位域的允许范围)。程序第11行以整型量格式输出三个域的内容。第12行把位域变量bit的地址送给指针变量pbit。第13行用指针方式给位域a重新赋值,赋为0。第14行使用了复合的位运算符"&=",该行相当于:
    pbit->b=pbit->b&3
位域b中原有值为7,与3作按位与运算的结果为3(111&011=011,十进制值为3)。同样,程序第15行中使用了复合位运算符"|=",相当于:
    pbit->c=pbit->c|1
其结果为15。程序第16行用指针方式输出了这三个域的值。


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