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文件的基本概念

所謂“文件”是指一組相關(guān)數(shù)據(jù)的有序集合。 這個(gè)數(shù)據(jù)集有一個(gè)名稱(chēng)，叫做文件名。 實(shí)際上在前面的各章中我
們已經(jīng)多次使用了文件，例如源程序文件、目標(biāo)文件、可執(zhí)行文件、庫(kù)文件 (頭文件)等。文件通常是駐留在外部介質(zhì)
(如磁盤(pán)等)上的，在使用時(shí)才調(diào)入內(nèi)存中來(lái)。從不同的角度可對(duì)文件作不同的分類(lèi)。從用戶(hù)的角度看，文件可分為普
通文件和設(shè)備文件兩種。

普通文件是指駐留在磁盤(pán)或其它外部介質(zhì)上的一個(gè)有序數(shù)據(jù)集，可以是源文件、目標(biāo)文件、可執(zhí)行程序； 也可以
是一組待輸入處理的原始數(shù)據(jù)，或者是一組輸出的結(jié)果。對(duì)于源文件、目標(biāo)文件、 可執(zhí)行程序可以稱(chēng)作程序文件，對(duì)
輸入輸出數(shù)據(jù)可稱(chēng)作數(shù)據(jù)文件。

設(shè)備文件是指與主機(jī)相聯(lián)的各種外部設(shè)備，如顯示器、打印機(jī)、鍵盤(pán)等。在操作系統(tǒng)中，把外部設(shè)備也看作是一
個(gè)文件來(lái)進(jìn)行管理，把它們的輸入、輸出等同于對(duì)磁盤(pán)文件的讀和寫(xiě)。 通常把顯示器定義為標(biāo)準(zhǔn)輸出文件， 一般情
況下在屏幕上顯示有關(guān)信息就是向標(biāo)準(zhǔn)輸出文件輸出。如前面經(jīng)常使用的printf,putchar 函數(shù)就是這類(lèi)輸出。鍵盤(pán)
通常被指定標(biāo)準(zhǔn)的輸入文件，從鍵盤(pán)上輸入就意味著從標(biāo)準(zhǔn)輸入文件上輸入數(shù)據(jù)。scanf,getchar函數(shù)就屬于這類(lèi)輸
入。

從文件編碼的方式來(lái)看，文件可分為 ASCII碼文件和二進(jìn)制碼文件兩種。

ASCII文件也稱(chēng)為文本文件，這種文件在磁盤(pán)中存放時(shí)每個(gè)字符對(duì)應(yīng)一個(gè)字節(jié)，用于存放對(duì)應(yīng)的 ASCII碼。例如，
數(shù) 5678的存儲(chǔ)形式為：
ASC碼： 00110101 00110110 00110111 00111000

 ↓ ↓↓ ↓
十進(jìn)制碼： 5 6 78共占用 4個(gè)字節(jié)。ASCII碼文件可在屏幕上按字符顯示， 例如源程序
文件就是 ASCII文件，用 DOS命令 TYPE可顯示文件的內(nèi)容。 由于是按字符顯示，因此能讀懂文件內(nèi)容。

二進(jìn)制文件是按二進(jìn)制的編碼方式來(lái)存放文件的。 例如， 數(shù)5678的存儲(chǔ)形式為： 00010110 00101110只占二
個(gè)字節(jié)。二進(jìn)制文件雖然也可在屏幕上顯示， 但其內(nèi)容無(wú)法讀懂。C系統(tǒng)在處理這些文件時(shí)，并不區(qū)分類(lèi)型，都看成
是字符流，按字節(jié)進(jìn)行處理。 輸入輸出字符流的開(kāi)始和結(jié)束只由程序控制而不受物理符號(hào)(如回車(chē)符)的控制。 因此
也把這種文件稱(chēng)作“流式文件”。

本章討論流式文件的打開(kāi)、關(guān)閉、讀、寫(xiě)、 定位等各種操作。文件指針在Ｃ語(yǔ)言中用一個(gè)指針變量指向一個(gè)文件，
這個(gè)指針?lè)Q為文件指針。通過(guò)文件指針就可對(duì)它所指的文件進(jìn)行各種操作。 定義說(shuō)明文件指針的一般形式為： FILE*
指針變量標(biāo)識(shí)符； 其中 FILE應(yīng)為大寫(xiě)，它實(shí)際上是由系統(tǒng)定義的一個(gè)結(jié)構(gòu)， 該結(jié)構(gòu)中含有文件名、文件狀態(tài)和文件
當(dāng)前位置等信息。 在編寫(xiě)源程序時(shí)不必關(guān)心FILE結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。例如：FILE *fp； 表示fp是指向FILE結(jié)構(gòu)的指針變
量，通過(guò)fp 即可找存放某個(gè)文件信息的結(jié)構(gòu)變量，然后按結(jié)構(gòu)變量提供的信息找到該文件， 實(shí)施對(duì)文件的操作。習(xí)
慣上也籠統(tǒng)地把 fp稱(chēng)為指向一個(gè)文件的指針。文件的打開(kāi)與關(guān)閉文件在進(jìn)行讀寫(xiě)操作之前要先打開(kāi)，使用完畢要關(guān)閉。
所謂打開(kāi)文件，實(shí)際上是建立文件的各種有關(guān)信息，并使文件指針指向該文件，以便進(jìn)行其它操作。關(guān)閉文件則斷開(kāi)
指針與文件之間的聯(lián)系，也就禁止再對(duì)該文件進(jìn)行操作。

在Ｃ語(yǔ)言中，文件操作都是由庫(kù)函數(shù)來(lái)完成的。 在本章內(nèi)將介紹主要的文件操作函數(shù)。

文件打開(kāi)函數(shù)ｆｏｐｅｎ

fopen函數(shù)用來(lái)打開(kāi)一個(gè)文件，其調(diào)用的一般形式為： 文件指針名=fopen(文件名，使用文件方式) 其中，“文
件指針名”必須是被說(shuō)明為FILE 類(lèi)型的指針變量，“文件名”是被打開(kāi)文件的文件名。“使用文件方式”是指文件
的類(lèi)型和操作要求�！拔募�名”是字符串常量或字符串?dāng)?shù)組。例如：
FILE *fp；
fp=("file a","r");
其意義是在當(dāng)前目錄下打開(kāi)文件file a， 只允許進(jìn)行“讀”操作，并使 fp指向該文件。
又如：
FILE *fphzk
fphzk=("c:\\hzk16',"rb")
其意義是打開(kāi)C驅(qū)動(dòng)器磁盤(pán)的根目錄下的文件hzk16， 這是一個(gè)二進(jìn)制文件，只允許按二進(jìn)制方式進(jìn)行讀操作。兩個(gè)
反斜線(xiàn)“\\ ”中的第一個(gè)表示轉(zhuǎn)義字符，第二個(gè)表示根目錄。使用文件的方式共有12種，下面給出了它們的符號(hào)和

意義。
文件使用方式意 義
“rt” 只讀打開(kāi)一個(gè)文本文件，只允許讀數(shù)據(jù)
“wt” 只寫(xiě)打開(kāi)或建立一個(gè)文本文件，只允許寫(xiě)數(shù)據(jù)
“at” 追加打開(kāi)一個(gè)文本文件，并在文件末尾寫(xiě)數(shù)據(jù)
“rb” 只讀打開(kāi)一個(gè)二進(jìn)制文件，只允許讀數(shù)據(jù)
“wb” 只寫(xiě)打開(kāi)或建立一個(gè)二進(jìn)制文件，只允許寫(xiě)數(shù)據(jù)
“ab”追加打開(kāi)一個(gè)二進(jìn)制文件，并在文件末尾寫(xiě)數(shù)據(jù)
“rt+” 讀寫(xiě)打開(kāi)一個(gè)文本文件，允許讀和寫(xiě)
“wt+” 讀寫(xiě)打開(kāi)或建立一個(gè)文本文件，允許讀寫(xiě)
“at+” 讀寫(xiě)打開(kāi)一個(gè)文本文件，允許讀，或在文件末追加數(shù) 據(jù)
“rb+” 讀寫(xiě)打開(kāi)一個(gè)二進(jìn)制文件，允許讀和寫(xiě)
“wb+” 讀寫(xiě)打開(kāi)或建立一個(gè)二進(jìn)制文件，允許讀和寫(xiě)
“ab+” 讀寫(xiě)打開(kāi)一個(gè)二進(jìn)制文件，允許讀，或在文件末追加數(shù)據(jù)

對(duì)于文件使用方式有以下幾點(diǎn)說(shuō)明：

1. 文件使用方式由 r,w,a,t,b，+六個(gè)字符拼成，各字符的含義是：
r(read): 讀
w(write): 寫(xiě)
a(append): 追加
t(text): 文本文件，可省略不寫(xiě)
b(banary): 二進(jìn)制文件
+: 讀和寫(xiě)
2. 凡用“r”打開(kāi)一個(gè)文件時(shí)，該文件必須已經(jīng)存在， 且只能從該文件讀出。
3. 用“w”打開(kāi)的文件只能向該文件寫(xiě)入。若打開(kāi)的文件不存在，則以指定的文件名建立該文件，若打開(kāi)的文件已經(jīng)
存在，則將該文件刪去，重建一個(gè)新文件。
4. 若要向一個(gè)已存在的文件追加新的信息，只能用“a”方式打開(kāi)文件。但此時(shí)該文件必須是存在的，否則將會(huì)出錯(cuò)。
5. 在打開(kāi)一個(gè)文件時(shí)，如果出錯(cuò)，fopen將返回一個(gè)空指針值NULL。在程序中可以用這一信息來(lái)判別是否完成打開(kāi)文
件的工作，并作相應(yīng)的處理。因此常用以下程序段打開(kāi)文件：
if((fp=fopen("c:\\hzk16","rb")==NULL)
{
printf("\nerror on open c:\\hzk16 file!");
getch();
exit(1);
}

這段程序的意義是，如果返回的指針為空，表示不能打開(kāi)C盤(pán)根目錄下的 hzk16文件，則給出提示信息“error on
open c:\ hzk16file!”，下一行g(shù)etch()的功能是從鍵盤(pán)輸入一個(gè)字符，但不在屏幕上顯示。在這里，該行的作用是
等待， 只有當(dāng)用戶(hù)從鍵盤(pán)敲任一鍵時(shí)，程序才繼續(xù)執(zhí)行， 因此用戶(hù)可利用這個(gè)等待時(shí)間閱讀出錯(cuò)提示。敲鍵后執(zhí)行
exit(1)退出程序。

6. 把一個(gè)文本文件讀入內(nèi)存時(shí)，要將ASCII碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼， 而把文件以文本方式寫(xiě)入磁盤(pán)時(shí)，也要把二進(jìn)制碼

轉(zhuǎn)換成ASCII碼，因此文本文件的讀寫(xiě)要花費(fèi)較多的轉(zhuǎn)換時(shí)間。對(duì)二進(jìn)制文件的讀寫(xiě)不存在這種轉(zhuǎn)換。

7. 標(biāo)準(zhǔn)輸入文件(鍵盤(pán))，標(biāo)準(zhǔn)輸出文件(顯示器 )，標(biāo)準(zhǔn)出錯(cuò)輸出(出錯(cuò)信息)是由系統(tǒng)打開(kāi)的，可直接使用。文件關(guān)
閉函數(shù)ｆｃｌｏｓｅ文件一旦使用完畢，應(yīng)用關(guān)閉文件函數(shù)把文件關(guān)閉， 以避免文件的數(shù)據(jù)丟失等錯(cuò)誤。
fclose函數(shù)

調(diào)用的一般形式是： fclose(文件指針)； 例如：
fclose(fp); 正常完成關(guān)閉文件操作時(shí)，fclose函數(shù)返回值為 0。如返回非零值則表示有錯(cuò)誤發(fā)生。文件的讀寫(xiě)對(duì)文
件的讀和寫(xiě)是最常用的文件操作。

在Ｃ語(yǔ)言中提供了多種文件讀寫(xiě)的函數(shù)：

·字符讀寫(xiě)函數(shù) ：fgetc和 fputc
·字符串讀寫(xiě)函數(shù)：fgets和 fputs
·數(shù)據(jù)塊讀寫(xiě)函數(shù)：freed和 fwrite
·格式化讀寫(xiě)函數(shù)：fscanf和 fprinf
下面分別予以介紹。使用以上函數(shù)都要求包含頭文件stdio.h。字符讀寫(xiě)函數(shù)ｆｇｅｔｃ和ｆｐｕｔｃ字符讀寫(xiě)
函數(shù)是以字符(字節(jié))為單位的讀寫(xiě)函數(shù)。 每次可從文件讀出或向文件寫(xiě)入一個(gè)字符。