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C语言初学者入门讲座 第十六讲 文件(2)

(加入日期: 2005-01-26 )

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  字符串读写函数fgets和fputs

  一、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10.4]从e10_1.c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("e10_1.c","rt"))==NULL)
{
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
fgets(str,11,fp);
printf("%s",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e101.c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10.1程序的前十个字符。

  对fgets函数有两点说明:

  1. 在读出n-1个字符之前,如遇到了换行符或EOF,则读出结束。

  2. fgets函数也有返回值,其返回值是字符数组的首地址。

  二、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10.5]在例10.2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6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10.6]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("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16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10.7]

#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,因此在程序的25和32行分别对它们重新赋予了数组的首地址。

  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 函数和fseek函数。

  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。

  其表示方法如表10.2。

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10.8]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10.6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22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。

  文件检测函数

  C语言中常用的文件检测函数有以下几个。

  一、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。

  二、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。

  三、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库文件

  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。

  在附录中给出了全部库函数。

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。
ERRON.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。
STDARG.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。

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