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C語言基礎之文件操作基本常識

我們都知道，在Ｃ語言中，文件操作都是由庫函數(shù)來完成的。下面會給大家介紹到輸入輸出等函數(shù)，供參考 。

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由于程序中經(jīng)常有大量對文件的輸入輸出操作，它經(jīng)常構成了程序的主要部分，因而C語言提供了很多輸入輸出的函數(shù)，它們分別用于兩種類型文件輸入輸出系統(tǒng)：即由ANSI標準定義的緩沖文件(也稱標準文件(流)輸入輸出(I/O)系統(tǒng))；另一類是ANSI標準中沒有定義的非緩沖文件(也稱非標準文件(流)輸入輸出(I/O)系統(tǒng))。

我們已經(jīng)熟悉了通過鍵盤和顯示器進行輸入輸出的一些函數(shù)，如scanf(),printf()等等，這些通過控制臺(鍵盤、顯示器等)進行I/O的操作，可以看作標準文件輸入輸出系統(tǒng)的一些特例，實際上在標準輸入輸出系統(tǒng)中的一些函數(shù)，有關文件的參數(shù)(文件結構指針或稱流指針),只要用標準設備的流指針代替，這些標準輸入輸出函數(shù)即成為控制臺I/O函數(shù)。

在任何程序執(zhí)行時，C系統(tǒng)都定義了5個標準設備文件可供使用。自動打開的5個標準設備文件的文件結構指針(在標準I/O系統(tǒng)中)和文件代號將有一個規(guī)定值：

設備 標準文件I/O系統(tǒng)中的流指針名 非標準文件……

鍵盤(標準輸入) stdin 0

顯示器(標準輸出) stdout 1

顯示器(標準錯誤) stderr 2

串行口(標準輔助) stdoux 3

打印機(標準打印) stdprn 4

這樣，不論在標準文件系統(tǒng)還是非標準文件系統(tǒng)中，文件結構只要用上述的流指針或文件代號代替，則這些函數(shù)也均適用于控制臺設備。

一、文本流和二進制流

在C中引入了流(stream)的概念。它將數(shù)據(jù)的輸入輸出看作是數(shù)據(jù)的流入和流出，這樣不管是磁盤文件或者是物理設備(打印機、顯示器、鍵盤等),都可看作一種流的源和目的，視他們?yōu)橥环N東西，而不管其具體的物理結構，即對他們的操作，就是數(shù)據(jù)的流入和流出。

這種把數(shù)據(jù)的輸入輸出操作對象，抽象化為一種流，而不管它的具體結構的方法很有利于編程，而涉及流的輸出操作函數(shù)可用于各種對象，與其具體的實體無關，即具有通用性。

在C中流可分為兩大類，即文本流(text stream)和二進制流(binary stream)。所謂文本流是指在流中流動的數(shù)據(jù)是以字符形式出現(xiàn)。在文本流中，\'\\n\'被換成回車CR和換行LF的代碼0DH和0AH。而當輸出時，則0DH和0AH本換成\'\\n\'。

二進制流是指流動的是二進制數(shù)字序列，若流中有字符，則用一個字節(jié)的二進制ASCII碼表示，若是數(shù)字，則用一個字節(jié)的二進制數(shù)表示。在流入流出時，對\\n符號不進行變換。例如2001這個數(shù)，在文本流中用其ASCII碼表示為：

\'2\' \'0\' \'0\' \'1\'

| | | |

50 48 48 49

共占4字節(jié)。而在二進制流中則表示為：00000111 11010001 用十六進制就是07D1。只占兩字節(jié)。

由此看出，二進制流比文本流節(jié)省空間，且不用進行對\\n的轉(zhuǎn)換，這樣可以大大加快流的速度，提高效率。因而，對于含有大量數(shù)字信息的數(shù)字流，可以采用二進制流的方式；對于含有大量字符信息的流，則采用文本流的方式。

二、流和文件

在C語言中流就是一種文件形式，它實際上就表示一個文件或設備(從廣義上講，設備也是一種文件)。把流當作文件總覺得不習慣，因而有人稱這種和流等同的文件為流式文件，流的輸入輸出也稱為文件的輸入輸出操作。當流到磁盤而成為文件時，意味著要啟動磁盤寫入操作，這樣流入一個字符(文本流)或流入一個字節(jié)(二進制流)均要啟動磁盤操作，將大大降低傳輸效率(磁盤是慢速設備)，且降低磁盤的使用壽命。

為此，C語言在輸入輸出的使用使用了緩沖技術，即在內(nèi)存為輸入的磁盤文件開辟了一個緩沖區(qū)(缺省為512字節(jié)),當流到該緩沖區(qū)裝滿后，再啟動磁盤一次，將緩沖區(qū)內(nèi)容裝到磁盤文件中去。讀取文件也是類似。

在C語言中將此種文件輸入輸出操作稱為標準輸入輸出，或稱流式輸入輸出(因這種輸入輸出操作是ANSI C推薦的標準)。還有一種是不帶緩沖文件輸入輸出，稱為非標準文件輸入輸出或低級輸入輸出，它將由DOS直接管理。關于這兩種輸入輸出文件系統(tǒng)下節(jié)將會介紹。

三、文件FILE的數(shù)據(jù)結構

 
 
      
  
  1. typedef struct 
    2.   
  
  2. {  
    3.   
  
  3. short level;  
    4.   
  
  4. unsigned flags;  
    5.   
  
  5. char fd;  
    6.   
  
  6. unsigned char hold;  
    7.   
  
  7. short bsize;  
    8.   
  
  8. unsigned char *buffer;  
    9.   
  
  9. unsigned char *curp;  
    10.   
  
  10. unsigned istemp;  
    11.   
  
  11. short token;  
    12.   
  
  12. }FILE; 
    13.

這是Turbo C中使用的定義(在stdio.h文件中),不同的C編譯器，可能使用不同的定義，但基本含義變化不會太大。
flags: 是一個10位的標志字，其具體含義如下：

 9

位代表符號含義
0_F_READ 讀
1 _F_WRIT寫
2 _F_BUF由fclose釋放緩沖區(qū)
3_F_LBUF行緩沖
 4 _F_ERR出錯標志
5_F_EOFEOF文件尾標志
6_F_BIN二進制方式
 7 _F_IN在進行輸入
8_F_OUT在進行輸出
_F_TERM文件是一個終端

其他各字段內(nèi)容以及flags字段內(nèi)各位所的功能，請參照其他一些資料。這里不多說了，它目前并不是我們要求的內(nèi)容。

應該注意，不要把文件指針和FILE結構指針混為一談，它們代表兩個不同的地址。文件指針指出了對文件當前讀寫的數(shù)據(jù)位置，而FILE結構指針是指出了打開文件所對應的FILE結構在內(nèi)存中的地址，這個指針它實際本身也包含了文件指針的信息。流指針中的各字段是供C語言內(nèi)部使用的，用戶不應該存取它的任何字段。

希望通過本文對文件操作的介紹，能夠給你帶來幫助。


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