C++课件：第13章 文件.ppt

C++第13章 文件 文件的引入 问题：通过前面的学习，我们知道，数据的处理包括数据的输入、加工处理、结果的输出。纵观前面的c程序，对数据的输入输出有如下特点： 1)待处理的数据要么由程序员编程时在程序中设定（该程序只能处理固定的数据），要么在程序运行时由用户输入（而且每次运行时都要重新输入）； 2)程序处理的结果均输出到显示屏，无法实现永久性的保存以便日后使用。 这显然不能满足实际应用的需求： 比如，在学生成绩的处理系统中，任何一个成绩只需输入一次，以后在任何时候都能对其进行处理（求平均、查找、排名次等），而且处理的结果（如排名次）可以保存起来，供以后使用，无需每次都要先执行排名次的操作，然后才能查找某人的名次。 解决以上问题的方法是使用文件，将有用的数据永久性的保存在外存上。 文件：一般指存储在外部介质上的数据的集合。作用：操作系统是以文件为单位对数据进行管理的，每个文件的标识是文件名。当要读取某个文件中的数据时，必须先指出文件名，按文件名找到其中的数据；当需要将一批数据永久存放在外存上时，也必须先确定文件名，然后才能向它输出数据。 本章主要介绍C文件的特点以及文件的使用（基本操作） 13.1C文件概述 C语言将文件看作是“数据流”，即文件是由一串连续的、无间隔的字符数据构成，这种结构称为“流式文件结构”。 特点：流式文件结构在处理时不需考虑文件中数据的性质、类型和存放格式，访问时只是以字节为单位对数据进行存取，没有记录的概念，而将对数据结构的分析、处理等工作都交给后续程序去完成。因此，该文件结构更具灵活性，对存储空间的利用率高，同时对编程者要求也高。 C文件的分类（按存储格式）： 文本文件：按数据的ASCII码方式进行存储形成的文件。 二进制文件：按数据在内存中的存储形式原样输出到外存上形成的文件。 二者的区别主要体现在对数值型数据的处理上，例如，要存储一个整数255，按二进制文件的格式存储，在文件中存放的是255的二进制形战役各自结的存储空间；而以文本文件的格式存储，在文件中保存的是‘2’、‘5’、‘5’三个字符的ASCII码，占用3个字节，见图： 文本文件 二进制文件 特别提示：按以上两种方式中的某一种方式存储的文件，使用时必须以原来的方式从外存上读出，才能保证数据的正确性。 文件缓冲区 引入： 由于CPU与内存（即主机）的工作速度非常快，而对外存（磁盘、光盘等）的存取速度很慢。当访问外存时，主机必须等待慢速的外存操作完成后才能继续工作，严重影响了CPU效率的发挥。解决二者速度不匹配的方法是采用“缓冲区”技术。如图：13.2 缓冲区：在内存的RAM中分配的一块存储空间。 其作用是：当需要向外存文件中写入数据时，并不是每次都直接写入外存，而是先写入到缓冲区，只有当缓冲区的数据存满或文件关闭时，才自动将缓冲区的数据一次性写入外存。读数时，也是一次将一个数据块读入缓冲区中，以后读取数据时，先到缓冲区中找，若找到，则直接读出，否则，再到外存中寻找，找到后将其所在的数据块一次读入缓冲区。 目的：有效的减少了访问外存的次数。 C语言对文件缓冲区的控制方法有两种：缓冲文件系统和非缓冲文件系统 二者的区别在于“缓冲文件系统”的缓冲区是由操作系统在每个文件被打开时自动建立并管理的，而“非缓冲文件系统”的文件缓冲区需要由编程者为每个文件设置缓冲区的位置和大小。 说明：目前已采用“缓冲文件系统”作为标准的C文件系统。 13.2文件类型指针 文件类型的引入： 使用缓冲文件系统时，系统将自动为每一个打开的文件建立缓冲区，此后，程序对文件的读写操作实际上是对文件缓冲区的操作。 为了便于编程，C语言中将有关文件缓冲区的一些信息（如缓冲区对应的文件名、文件所允许的操作方式、缓冲区的大小以及当前读/写数据在缓冲区的位置等）。用一结构体类型来描述，类型名为FILE，该结构体类型的定义包含在stdio.h文件中。 文件类型指针（简称文件指针）： 有了FILE类型后，每当打开一个文件时，系统自动为该文件建立一个FILE类型的结构体数据，将关于被打开文件及缓冲区的各种信息都存入到这个FILE型数据中，以后对文件的操作都可通过这个FILE类型的结构体数据进行。 对于编程者来说，只需要定义一个FILE类型的指针变量，并让该指针指向已打开的文件，以后就可以通过该指针来访问其对应的文件。 文件类型指针的定义方法： FILE *fp； fp是一个指向FILE类型数据的指针变量，未赋值以前，该指针没有指向任何文件。 特别说明：编程时，一个文件只能对应一个文件指针。 只要有了指向某个文件的文件指