文件的读写|C语言程序设计基础教程|示例和程序运行结果

任务描述

文件是数据在外部介质上存储的信息，读文本文件是将文件中存储的数据输入计算机内存中，供程序运行时使用。

在C语言中，都是通过系统函数完成对文件的数据读取操作，这些系统函数包含在头文件“stdio.h”中，使用前需要在程序前面添加命令行：#include "stdio.h"。

知识学习

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：

·字符读写函数：fgetc 和fputc

·字符串读写函数：fgets 和fputs

·数据块读写函数：freed 和fwrite

·格式化读写函数：fscanf 和fprinf

下面分别予以介绍。

（1）按字符读写的函数fgetc（）、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：

a.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。

b.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。

c.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。

例9.1　读入文件a.txt，并在屏幕上输出。

图9.1　例9.1 程序运行结果

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“a.txt”，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11 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：

a.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。

b.每写入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。

c.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9.2　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。

程序运行结果如图9.2所示。

图9.2　程序运行结果

本例程序的第6 行以读写文本文件方式打开文件“b.txt”。程序第13 行从键盘读入一个字符后进入循环，当读入字符不为'#'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19 行rewind 函数用于把fp 所指文件的内部位置指针移到文件头。

（2）按字符串读写函数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);

其意义是从fp 所指的文件中读出n-1 个字符送入字符数组str 中。对fgets 函数有两点说明：

a.在读出n-1 个字符之前，如遇到了换行符或EOF，则读出结束。

b.fgets 函数也有返回值，其返回值是字符数组的首地址。

例9.3　从a.txt 文件中读入一个含10 个字符的字符串。

(www.xing528.com)

程序运行结果如图9.3所示。

图9.3　程序运行结果

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“a.txt”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。

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9.4　在例9.1 中建立的文件a.txt 中追加一个字符串。

程序运行结果如图9.4所示。

图9.4　程序运行结果

本例要求在“a.txt”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“a.txt”。然后输入字符串，并用fputs 函数把该字符串写入文件“a.txt”。在程序14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。

（3）按数据块读写函数fwrite 和fread

1）fwrite（）函数

函数fwrite（）的作用是将成批的数据块写入文件。它调用的一般形式为：

fwrite（写入文件的数据块的存放地址，一个数据块的字节数，

数据块的个数，文件型指针变量）；

如果函数fwrite（）操作成功，则返回值为实际写入文件的数据块的个数。

例如：已知一个struct student 类型的数组stu[20]，则语句

fwrite(&stu[1],sizeof(struct student),1,fp);

是从结构体数组元素stu[1]存放的地址开始，以一个结构体struct student 类型变量所占字节数为一个数据块，共写入文件类型指针fp 指向的文件1 个数据块，即stu[1]的内容写入文件。

2）fread（）函数

函数fread（）的作用是从文件中读出成批的数据块。它调用的一般形式为：

同样，如果函数fread（）操作成功，则返回值为实际从文件中读取数据块的个数。

例如：已知stu1 是一个结构体struct student 变量，则

fread(&stu1,sizeof(struct student),1,fp);

是从文件类型指针fp 指向的文件的当前位置开始，读取1 个数据块，该数据块为结构体struct student 类型变量所占字节数，然后将读取的内容放入变量stu1 中。

注意：fwrite（）和fread（）函数读写文件时，只有使用二进制方式，才可以读写任何类型的数据。最常用于读写数组和结构体类型数据。

例9.5　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。

图9.5　例9.5 程序运行结果

（4）按格式化读写函数fprintf 和fscanf

函数fprintf（）和fscanf（）主要用于数据文件的读写，既可以使用ASCII 文件也可以使用二进制文件。

1）fprintf（）函数

函数fprintf（）的作用与printf（）相似，只是输出对象不是标准输出设备而是文件，即按照格式要求将数据写入文件。它调用的一般形式为：

fprintf（文件型指针变量，格式控制，输出表列）；

例如：

fprintf(fp,"%d,%s,%5.2f",num,name,score);

它的作用是将变量num、name、score 按照%d、%s、%5.2f 的格式写入fp 指向的文件的当前位置。

2）fscanf（）函数

函数scanf（）从通过标准输入设备读取数据，同样函数fscanf（）按照格式要求从文件中读取数据。它调用的一般形式为：

fscanf（文件型指针变量，格式控制，输入表列）；

例如：

fscanf(fp,"%d,%s,%5.2f",&num,&name,&score);

它的作用是从fp 指向的文件的当前位置开始，按照%d、%s、%5.2f 的格式取出数据，赋给变量num、name 和score。

例9.6　从键盘按格式输入数据存到磁盘文件中去。

图9.6　例9.6 程序运行结果

任务总结

文件可按只读、只写、读写、追加4 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。