Microsoft PowerPoint - w22

Size: px

Start display at page:

Download "Microsoft PowerPoint - w22"

参散彭
5 years ago
Views:

1 文件与输入输出 8.2 文件的使用北京大学数学科学学院文件的打开和关闭 FILE *fopen(const char *filename, const char *mode); 参数 :filename 是文件名 ;mode 指明文件打开方式 ; 功能 : 打开文件, 返回文件指针 ( 通过文件指针可进行各种文件操作 ); 如文件打开出错, 返回空指针值 ( 必须检查函数的返回值 ) int fclose(file *stream); 功能 : 关闭前将输出流缓冲区的数据送入文件 ; 而后释放缓冲区正常关闭时返回 0, 否则返回 EOF 3 基本的文件打开方式 r : 按读方式打开文件, 找不到文件则失败 ; w : 按写方式打开, 文件已有则丢弃原内容 ; a : 按添加方式打开或创建文件, 在已有部分之后写 ; r+ : 读更新方式, 可以对文件读或写 ; w+ : 写更新方式, 可写读, 如文件存在则丢弃原内容 ; a+ : 添加并可读方式, 从文件尾接着写说明一 : 采用二进制方式时加 b: rb wb+ a+b 说明二 : 以读写方式打开文件, 使用时有特殊规定 4 使用文件的基本编程模式 FILE *fp; fp = fopen("myfile.abc", "r"); if (fp == NULL){.../* 处理文件打不开的情况, 可能 return */ /* 对文件的操作 */ fclose(fp); char fname[128]; /* 注意越界危险 */ FILE *fp; while (1) { printf("file name:"); scanf( %127s,fname); /* 读入不超过 127 字符 */ if ((fp = fopen(fname,"r"))!=null) break; printf("file name error!\n"); 5 正文流的字符输入和输出函数 int fgetc(file *fp); int fputc(int c, FILE *fp); 功能 : 从流 fp 读字符 / 向 fp 写字符 ; 返回值均为该字符 ; 遇文件结束 fgetc 返回 EOF; 出错时均返回 EOF; 注意 : 返回值是 int 类型 ; getc 和 putc 的功能与 fgetc 和 fputc 类似, 但是用宏实现 ; 6 1

2 正文流的字符输入和输出函数实例 void : filecopy(file 程序 cat 将命令行参数作为文件名 *ifp, FILE *ofp) {/* 文件复制,*/ 顺序复制文件内容到标准输出 int c; ; 无文件名时由 stdin while ((c = getc(ifp))!= EOF) putc(c, ofp); 向 stdout 复制 int main(int argc, char *argv[]) { FILE *ifp; char *name = argv[0]; demo.bat if (argc == 1) { /* 无参数情况 */ filecopy(stdin, stdout); return 0; while (*++argv!= NULL) if ((ifp = fopen(*argv, "r")) == NULL) printf("%s, can't open input file: %s\n", name, *argv); else { filecopy(ifp, stdout); fclose(ifp); return 0; 7 正文流的格式化输入输出函数功能 / 使用 : 与 scanf printf 类似, 增加 FILE * 参数, 对指定流操作, 根据格式串做数据形式的转换说明 : 三个圆点 (...) 是特殊的参数描述形式, 表示参数数目可变 ( 定义这类函数要用 <stdargs.h>, 参见第 11 章 ) int fscanf(file *stream, const char *format,...); int fprintf(file *stream, const char *format,...); 8 正文流的行式输入输出函数 char *fgets(char *buf, int n, FILE *s); 说明 :buf 为字符数组 ( 的地址 ), 由流 s 读至多 n-1 个字符存入 buf, 遇换行符即结束, 换行符也存入数组, 最后放 \0 正常结束时返回 buf, 文件结束或出错时返回空指针 ( 隐含要求 :buf 应至少能容纳 n 个字符 ) int fputs(const char *buf, FILE *s); 说明 : 将 buf 表示的字符串送到流 s, 输出的最后不往流中添加换行字符 ( 串里可包含换行 ) 正常完成时返回非负值, 出错时返回 EOF 值 9 正文流的程序实例要求 : 一个文件保存了一批单价和数量数据写程序通过命令行参数提供文件名, 最终输出货物的总货值实现 : 假设文件中数据以单价 / 数量形式成对出现, 函数 nextentry 读入一对数据并返回对应货值, 在数据处理完毕时返回 0 值 double nextentry(file *fp) { double pr, num; int n = fscanf(fp, "%lf%lf", &pr, &num); return n == EOF? 0.0 : pr*num; 10 int main(int argc, char** argv){ double total = 0.0, x; FILE *ifp; if (argc == 1) { /* 缺参数, 产生错误信息 */ printf("missing file name. Stop!\n"); return 1; if ((ifp = fopen(argv[1], "r")) == NULL) { printf("can't open: %s.stop!\n", argv[1]); return 2; while ((x = nextentry(ifp))!= 0.0) total += x; printf("total price: %f\n", total); flose(ifp); return 0; 11 二进制流和直接输入输出函数 size_t fread(void *p, size_t size, size_t num, FILE *s) size_t fwrite(const void *p, size_t size, size_t num, FILE *s) fwrite: 向 s 输出 num 个大小为 size 的数组元素 ;p 指定数据起始位置, 各数据项顺序写入与 s 相关的文件 ; 返回输出的元素个数, 小于 num 说明出错 ; fread: 从 s 读 num 个大小 size 的元素 ;p 应指数组, 数组元素类型应与 size 一致, 数组大小至少为 num; 返回实际读入元素的个数直接存入文件的数据以同样的方式读回保持不变对二进制流, 应用 feof 检查是否遇到文件结束 12 2

二进制流和直接输入输出函数实例定义 datatable 为所用的数组类型 enum { TLEN = 100 ; typedef double datatable[tlen]; datatable m, n; 假设数据存于 m, 现要存入文件如二进制输出流为 msave, 保存 m 的全部信息可使用 : fwrite(m,sizeof(double),tlen,msave);

3 二进制流和直接输入输出函数实例定义 datatable 为所用的数组类型 enum { TLEN = 100 ; typedef double datatable[tlen]; datatable m, n; 假设数据存于 m, 现要存入文件如二进制输出流为 msave, 保存 m 的全部信息可使用 : fwrite(m,sizeof(double),tlen,msave); 现需将所保存的数据装入数组 n, 设已建立对应流 msaved: num=fread(n,sizeof(double),tlen,msaved); 标准流输入输出与格式控制标准流的行式输入输出 char *gets(char *s); /* s 应指向字符数组 */ int puts(const char *s);/* s 应指向字符串 */ gets: 读一行字符到 s, 并用 \0 取代行尾的 \n 后返回 s; 出错或遇文件结束返回 NULL puts: 将字符串 s 及一个换行符输出 ; 正常完成返回非负值, 出错返回 EOF 注一 : 因无法限制写入长度 char s[256];, 用 gets 时应防止数组越界 ; 可用 fgets(buf, len, stdin) 代替 gets...if (gets(s)!= NULL)... 注二 :fgets...if 和 (puts(s) gets 的输出行末尾的差别!= EOF)... (fputs 和 puts 也有类似的关系 ) 15 输入格式控制 int scanf(const char *fmt,...); scanf 将输入流看成空白字符 ( 空格制表符换行符等 ) 分隔的字符段, 读入过程就是顺序处理这些字符段读入时由 fmt 控制转换方式, 把转换成功所得值赋给对应变量 ( 其地址来自参数 ) scanf 处理完格式串, 或遇匹配转换失败, 或执行出错时结束, 返回成功完成转换和赋值的数据项数没有完成任何转换就遇到文件结束或出错, 返回 EOF; 返回值 0 表示在第一个转换时匹配失败注意 : 造成失败的字符留在流中, 下次调用输入函数时将首先读到该字符 ( 故须做特殊处理 ) 16 输入格式控制 fmt 中各类字符的意义与作用空白字符 ( 空格 / 制表符等 ): 被忽略且导致 scanf 跳过输入中的所有空白字符, 直到遇到非空字符普通字符 : 非转换描述的非空白字符 ; 将与输入流下一个非空白字符匹配, 相同时成功, 否则转换失败函数结束转换描述 : 描述对流中下一字符段的转换方式 ; 以 % 开始, 之后可有 : 星号 * 表示只匹配和转换字段, 丢掉匹配字段不赋值, 如 %*s %*6d 等 ;( 无 * 时要赋值 ); 字段长度描述 ( 整数 ), 指定最大输入字符数 ; 赋值目标的长度指示字符 (h l 或 L); 转换字符输入时转换字符的意义 3

输入格式控制实例 : 假设 scanf 当前要处理转换描述串 %ld scanf 读入并丢掉输入流中所有空白符 ( 可有多个 / 没有 ), 从遇到的第一个非空白字符开始匹配和转换 %ld 要求输入十进制数字序列, 若遇到的第一个非空白字符不能看成数的开始 ( 非 0~9 非正负号 ), 则匹配失败, 函数结束并返回否则逐个读入字符至遇到第一个非数字字符

..); fmt 是字符串, 包括两类内容 : 普通字符 : 被直接送到输出流 ; 以 % 开头的转换描述 : 并不输出 ; 指挥 printf 处理对应的实参, 把转换所得字符段插入 fmt 中相应位置后输出函数执行出错时返回负值 ; 正常完成返回实际输出的字符个数 20 转换描述可包含的成分 ( 可缺 ) 标志字符 : 可以以任意顺序出现一个 / 多个一个十进制整数 :

4 输入格式控制实例 : 假设 scanf 当前要处理转换描述串 %ld scanf 读入并丢掉输入流中所有空白符 ( 可有多个 / 没有 ), 从遇到的第一个非空白字符开始匹配和转换 %ld 要求输入十进制数字序列, 若遇到的第一个非空白字符不能看成数的开始 ( 非 0~9 非正负号 ), 则匹配失败, 函数结束并返回否则逐个读入字符至遇到第一个非数字字符将读入的正负号及数字字符序列转换成长整数的内部形式, 赋给变量 19 int printf(const char *fmt,...); fmt 是字符串, 包括两类内容 : 普通字符 : 被直接送到输出流 ; 以 % 开头的转换描述 : 并不输出 ; 指挥 printf 处理对应的实参, 把转换所得字符段插入 fmt 中相应位置后输出函数执行出错时返回负值 ; 正常完成返回实际输出的字符个数 20 转换描述可包含的成分 ( 可缺 ) 标志字符 : 可以以任意顺序出现一个 / 多个一个十进制整数 : 输出字段的最小宽度, 转换结果至少占的字符宽段 ( 可以更宽 ) 如得到的序列宽度不够, 在其左边 ( 或右边, 如左对齐 ) 填空格 ; 输出数值时如有 0 标志, 在数字序列左边填 0 21 转换描述可包含的成分 ( 可缺 ) 圆点及一十进制整数 : 对字符串参数表示最大输出字符个数 ; 对 e E f 表示小数点后的数字位数 ; 对 g G 表示有效数字的位数 ; 对整数表示最少输出数字个数, 不够时左边添 0 目标长度字符 h l 或 L: 描述对应参数的表示长度 h 和 l 用于整型参数 :h 指 short 或 unsigned short,l 指 long 或 unsigned long; L 指 long double 实例通过控制字段宽度和精度对齐方式等, 转换描述可表示各种所需输出形式 %+#f %-10.6f %20.12e %010ld %.7s 格式串中可用星号 * 表示字段宽度和精度, 而实际宽度 / 精度由 printf 的对应参数 ( 须为 int 类型 ) 取得 ; 从而可通过程序机制控制输出的格式 : printf("%s%*d\n", Num: ", width, num); 效果 : 输出字符串 Num: 后, 输出整型变量 num 的值, 其中字段宽度由 int 变量 width 值确定 24 4

5 字符串作为格式化输入输出的对象字符串是字符序列, 可作为输入输出的对象标准库中有以字符串为对象的格式化输入输出函数, 功能与正文流格式输入输出函数相同, 但以字符串为操作对象输入函数从字符串中读入并进行转换, 结果赋给指定变量 ; 输出函数实现相反的过程, 把产生的输出字符序列存入字符数组并做成字符串 int sscanf(char* s,const char *fmt,...); int sprintf(char*s,const char *fmt,...); 程序实例程序的基本循环 : 显示一个中文词, 要求用户输入对应的英文单词并给予评判分析 : 程序运行中应保存中 / 英单词对可将中 / 英单词对保存于文件, 程序启动后利用文件输入函数读入 ; 单词文件的数据格式 : 假设每行存放一对英文词 ( 前 ) 和中文词 ( 后 ), 空格分隔 ; 可假设单词文件不止一个, 运行程序时由用户提供文件名, 要求程序装入文件内容, 然后进行交互练习程序中数据的表示方式 : 读入的中文和英文词以字符串形式存入一个两维字符数组, 偶数下标的元素是英文单词, 随后的元素既是对应的中文词 27 定义相关数据 enum { WDNUM = 1000, /* 最大中英文词数 */ WDLEN = 32, /* 单词存储数组长度 */ ROUND = 20 /* 一轮练习的次数 */ ; /* 存放单词对的全局二维字符数组 */ char wds[wdnum*2][wdlen]; /* 宏定义 : 方便访问单词 */ #define ENGLISH(i) wds[2*(i)] #define CHINESE(i) wds[2*(i)+1] 28 int main(void) { char fn[256]; /* 存放读入的文件名 */ FILE* fp; /* 文件指针 */ int terms; /* 读入的单词对数目 */ do { getnstr("word file name: ", 256, fn); if ((fp = fopen(fn, "r")) == NULL) printf("wrong file name. "); else { terms = readfile(fp, WDNUM, wds); fclose(fp); if (terms == 0) continue; wordgame(terms, wds, ROUND); while (next("word file")); return 0; 29 getnstr 函数 : 从标准输入读入一段字符, 遇空白字符结束 void getnstr(char prompt[],int lim,char bf[]){ int c, i = 0; printf( %s, prompt); /* 输出提示信息 */ while (i < lim-1 && (c = getchar())!= EOF &&!isspace(c)) /* 读空白符即停止 */ bf[i++] = c; if (c!= '\n') while(getchar()!= \n );/* 丢掉本行剩余字符 */ bf[i] = \0 ; /* 做成字符串 */ 30 5

6 next 函数 : 输出提示串参数, 通过读入用户输入的 y 或者 n 确定返回真假值 int next(char s[]) { int c; printf("next %s? (y/n): ", s); do { c = getchar(); while (isspace(c));/* 读下一个非空白字符 */ while (getchar()!= '\n') ; /* 丢掉本行剩余字符 */ return (c == 'y' c == 'Y'); 31 void wordgame(int terms, int rd, char wds[][wdlen]) { wordgame 函数 : 采用随机选择策略从单词数 int n, i; char wd[wdlen]; do 组中反复选择中文单词并显示 {, 然后要求用户输入对应的英文单词进行比较 for (i = 0; i < rd; ++i) { n = rand()%terms; /* 随机选择单词下标 */ printf("%s ", CHINESE(n)); getnstr( >, WDLEN, wd);/* 读入输入的单词 */ if (strcmp(wd, ENGLISH(n)) == 0)/* 比较 */ printf("ok!\n"); else printf("wrong! It is:%s\n",english(n)); while (next( Round? )); /* 用户选择是否继续 */ 32 int readfile(file 函数 *fp, : 采用按行输入方式, 读入一 int lim, char wds[][wdlen]) { 完整字符行, 然后分析输入并复制到指定数组 char line[256], *p; int l = 0, n = 0; while (n < lim && fgets(line,256,fp)!=null) { ++l; p = line; p = charscopy(wdlen-1, ENGLISH(n), p, ' '); p = charscopy(wdlen-1, CHINESE(n), p, ' '); if(*english(n)=='\0' *CHINESE(n)=='\0') printf("wrong line #%d: %s", l, line); else ++n; return n; 33 charscopy 函数 : 把从指针 s 开始的不超过 lim 个非空白字符复制到单词数组 t;delim 表示单词分隔符 ( 如 ) char* charscopy(int lim, char t[], char s[], char delim) { int i; while (isspace(*s)) ++s; /* 跳过 s 中的空白 */ for (i = 0; i < lim && *s!= '\0' && *s!= '\n' && *s!= delim; ++i, ++s, ++t) *t = *s; *t = \0 ; /* 做字符串 */ return s + 1; 34 字符串格式化输入函数实例问题 : 假设输入文件有多种来源, 不同来源的文件里日期写法有不同形式, 如 ,10,17 17/10/1998 直接使用 scanf 处理 : 如预先假定某种形式并按该形式读入, 处理部分信息后失败时难以补救合理的处理方法 : 先将一个完整的字符行读入字符数组, 然后用字符串格式化输入函数进行分析 ; 如果按一种方式的分析失败, 则可以试验另一种方式 35 字符串格式化输入函数实例 while(i<ndata && fgets(line,256,fp)!=null) { if((sscanf(line, "%d%d%d %32s%lf", &dates[i][0],&dates[i][1],&dates[i][2], statements[i], &currs[i])) == 5) (sscanf(line, "%d,%d,%d %32s%lf", &dates[i][0],&dates[i][1],&dates[i][2], statements[i], &currs[i])) == 5) (sscanf(line, "%d/%d/%d %32s%lf", &dates[i][2],&dates[i][1],&dates[i][0], statements[i], &currs[i])) == 5) { ++i; else fprintf(stderr,...); /* 输出错误信息 */ 36 6

7 几个输入输出相关函数参考第十一章几个输入输出相关函数缓冲区冲刷函数 fflush int fflush(file *stream); 说明 : 函数只对输出流有效, 对输入流的作用在标准里没有定义 ; 要求即刻把缓冲区数据写入文件 ; 操作正常完成返回 0, 出错返回 EOF 文件结束判断函数 feof int feof(file *stream); 说明 : 函数判断流 stream 是否已到达文件末尾 ; 主要用于二进制文件 ; 遇到文件结束时返回非 0 值, 否则返回 0 值 38 几个输入输出相关函数文件定位及定位函数 void rewind(file *st); 说明 : 将流 st 的文件指示器重设到文件开始位置 long ftell(file *st); 说明 : 返回流 st 当时指示器位置, 出错返回 -1L int fseek(file *st, long offsett, int origin); 说明 : 函数设置流 st 的指示器, 使随后的 IO 操作从新位置开始进行 ;origin 指定定位指示器的基准点 39 出错处理送到标准错误流 stderr 的信息不受重新定向影响文件错误检查 int ferror(file *stream); 说明 :IO 出错时自动设置相关流的出错标志变量 ferror 检查流的出错标志是否被设置 ; 当 stream 被设置了出错标志时, 函数返回非 0 错误标志复位 ( 清除 ) 函数 void clearerr(file *stream); 说明 : 函数清除与流相关联的错误标志和文件结束标志 40 本章要点 41 文件的概念文件的打开和关闭基本文件输入输出函数处理命名文件的基本程序设计技术 7

从问题到程序——文件及输入输出

从问题到程序——文件及输入输出文件与输入输出 2011-06-01 文件概念 3 流和文件指针 C 语言中文件 IO 采用流概念 :IO 的对象是文件, 程序与文件交换信息需要与之建立联系 ( 流 ); 从文件输入时程序需要创建与文件关联的输入流 ; 程序向文件输出要创建输出流 ; 也可创建输入输出流 ; 建立联系 ( 创建流 ) 的操作称作打开文件, 文件打开后即可操作 ; 不再使用一个文件时可切断联系 ( 撤消对应的流 ),