计算机考研复试之C语言（第十章）

10.1 文件的有关基本知识

• 1、文件
  • （1）概述
    “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）分类
    按存储内容分类有：
    ①程序文件
    这种文件的内容是程序代码，包括源程序文件（后缀为.c）、目标文件（后缀为.obj）、可执行文件（后缀为.exe）等。
    ②数据文件
    文件的内容不是程序，而是供程序运行时读写的数据。
  • （3）数据流与流式文件
    输入输出是数据传送的过程，常将输入输出形象地称为流（stream），即数据流，通常为字符流或字节（内容为二进制数据）流。
    流式文件的存取是以字符（字节）为单位的，其输入输出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。
• 2、文件名
  一个文件要有一个唯一的文件标识，以便用户识别和引用，一般称为文件名。文件标识包括3部分：文件路径、文件主干名、文件后缀，如下图所示file1.dat文件存放在D盘中的CC目录下的temp子目录下面。
  
• 3、文件的分类
  • （1）文件分类
    根据数据的组织形式，数据文件可分为ASCII文件和二进制文件。
    ①二进制文件
    数据在内存中是以二进制形式存储的，可以认为它是存储在内存的数据的映像，所以也称之为映像文件（image file）。
    ②ASCII文件
    如果要求在外存上以ASCII代码形式存储，则需要在存储前进行转换。ASCII文件又称文本文件（text file），每一个字节放一个字符的ASCII代码。
  • （2）数据存储
    根据以上两种文件的分类，整数10000的存储方式如下图所示。
    
• 4、文件缓冲区
  缓冲文件系统如下图所示，只有文件缓冲区满后再一起进行输入输出。
  
• 5、文件类型指针
  • （1）概述
    文件使用时，文件相关信息会保存在系统声明的结构体变量中，类型用FILE表示，文件类型指针即指向该结构体类型的指针。
  • （2）定义文件指针
    FILE *f;
    定义fp是一个指向FILE类型数据的指针变量，可以使fp指向某一个文件的文件信息区，通过该文件信息区中的信息能够访问该文件。如果有n个文件，应设n个指针变量，分别指向n个FILE类型变量，以实现对n个文件的访问。

10.2 打开与关闭文件

• 1、用fopen函数打开数据文件
  • （1）概述
    fopen函数的调用方式为：
    fopen（文件名，使用文件方式);
    其中包含三个信息：
    ①需要打开文件的名字；
    ②使用文件的方式（“读”还是“写”等）；
    ③函数返回值给哪一个指针变量指向被打开的文件。
  • （2）使用文件方式
    使用文件方式，如下表所示。
    
• 2、用fclose函数关闭数据文件
  • （1）概述
    在使用完一个文件后应该关闭它，“关闭”是指撤销文件信息区和文件缓冲区，使文件指针变量不再指向该文件。其调用形式为：
    fclose(文件指针);
    fclose函数也带回一个值，当成功地执行了关闭操作，则返回值为0；否则返回EOF(-1)。
  • （2）工作原理
    在程序结束前应先关闭文件，这样就先把缓冲区中的数据输出到磁盘文件，然后撤销文件信息区，从而防止数据丢失的可能。

10.3 顺序读写数据文件

• 1、向文件读写字符
  对文本文件读入或输出一个字符的函数，如下表所示。
  
• 2、向文件读写一个字符串
  读写一个字符串的函数，如下表所示。
  
• 3、用格式化的方式读写文件
  格式化输入输出调用方式为：
  fprintf(文件指针,格式字符串,输出表列);
  fscanf(文件指针,格式字符串,输入表列);
  其特点是由于需要在二进制内存变量与ASCII码文件之间频繁转换，因此使用fprintf和fscanf函数会花费较多时间。
• 4、用二进制方式向文件读写一组数据
  • （1）概述
    C语言允许用fread函数从文件中读一个数据块，用fwrite函数向文件写一个数据块，在读写时都是以二进制形式进行的。
  • （2）调用形式
    它们的一般调用形式为：
    fread(buffer,size,count,fp);
    fwrite(buffer,size,count,fp);
    其各参数为：
    ①buffer，是一个地址。对fread来说，它是用来存放从文件读入数据的存储区地址。对fwrite来说，是要把此地址开始的存储区数据向文件输出（以上指的是起始地址）。
    ②size，数据项的字节数。
    ③count，要读写多个数据项（每个数据项长度为size）。
    ④fp，FILE类型指针。

10.4 随机读写数据文件

• 1、文件位置标记及其定位
  • （1）文件位置标记
    为了对读写进行控制，系统为每个文件设置了一个文件读写位置标记（简称文件位置标记或文件标记），用来指示“接下来要读写的下一个字符的位置”。
    随机读写是指读写完上一个字符（字节）后，并不一定要读写其后续的字符（字节），而可以读写文件中任意位置上所需要的字符（字节）。
  • （2）文件位置标记的定位
    ①用rewind函数使文件位置标记指向文件开头，其形式为：
    rewind（文件类型指针）;
    该函数无返回值。
    ②用fseek函数改变文件位置标记
    fseek(文件类型指针，位移量，起始点);
    其中参数为：
    a.“起始点”用0、1或2代替，0代表“文件开始位置”，1为“当前位置”，2为“文件末尾位置”；
    b.“位移量”指以“起始点”为基点，向前移动的字节数，位移量应是long型数据。
    ③用ftell函数测定文件位置标记的当前位置，其形式为：
    ftell(文件类型指针);
    其返回值为相对于文件开头的位置量、若出错，则返回-1L
• 2、随机读写
  通过rewind和fseek函数，再调用顺序读写数据相关函数，就可以实现随机读写。

10.5 文件读写的出错检测

在调用各种输入输出函数时，因为返回值EOF不仅能够表示文件结束，同时能够表示输入输出操作中读、写出错及其他一些关联操作的错误状态，因此仅凭EOF并不能判断文件读写是否出错。

• 1、ferror函数
  ferror(fp)；
  如果ferror返回值为0（假），表示未出错；如果返回一个非零值，表示出错。
  对同一个文件每一次调用输入输出函数，都会产生一个新的ferror函数值，因此，应当在调用一个输入输出函数后立即检查ferror函数的值，否则信息会丢失。
• 2、clearerr函数
  clearerr(fp);
  clearerr的作用是使文件错误标志和文件结束标志置为0，假设在调用一个输入输出函数时出现错误，ferror函数值为一个非0值，以便再进行下一次的检测。