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c语言教程-第22部分
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本章小结
1。 预处理功能是Ｃ语言特有的功能，它是在对源程序正式编译前由预处理程序完成的。程序员在程序中用预处理命令来调用这些功能。
2。 宏定义是用一个标识符来表示一个字符串，这个字符串可以是常量、变量或表达式。在宏调用中将用该字符串代换宏名。
3。 宏定义可以带有参数，宏调用时是以实参代换形参。而不是“值传送”。
4。 为了避免宏代换时发生错误，宏定义中的字符串应加括号，字符串中出现的形式参数两边也应加括号。
5。 文件包含是预处理的一个重要功能，它可用来把多个源文件连接成一个源文件进行编译，结果将生成一个目标文件。
6。 条件编译允许只编译源程序中满足条件的程序段，使生成的目标程序较短，从而减少了内存的开销并提高了程序的效率。
7。 使用预处理功能便于程序的修改、阅读、移植和调试，也便于实现模块化程序设计。
资料收集：beck Copyright 2002 vcok； All Rights Reserved
。：。：第十章： 文件：。：。
第十章：文件
文件
文件的基本概念
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。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。
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：
ASC码： 00110101 00110110 00110111 00111000
↓ ↓ ↓ ↓
十进制码： 5 6 7 8 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。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。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。
文件打开函数ｆｏｐｅｎ
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，＋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： hzk16file！”，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。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：
·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。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。
一、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：
1。 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。
2。 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。
3。 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10。1＇读入文件e10…1。c，在屏幕上输出。
#include
main（）
｛
FILE *fp；
char ch；
if（（fp=fopen（〃e10_1。c〃；〃rt〃））NULL）
｛
printf（〃Cannot 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“e10_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12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。
二、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：
1。 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。
2。 每写入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。
3。 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10。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
main（）
｛
FILE *fp；
char ch；
if（（fp=fopen（〃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6行以读写文本文件方式打开文件string。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。 第20至25行用于读出文件中的一行内容。
＇例10。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
main（int argc；char *argv＇＇）
｛
FILE *fp1；*fp2；
char ch；
if（argc1）
｛
printf（〃have not enter fil
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