C語(yǔ)言基礎(chǔ)之文件操作基本常識(shí)
我們都知道,在C語(yǔ)言中,文件操作都是由庫(kù)函數(shù)來(lái)完成的。下面會(huì)給大家介紹到輸入輸出等函數(shù),供參考 。
由于程序中經(jīng)常有大量對(duì)文件的輸入輸出操作,它經(jīng)常構(gòu)成了程序的主要部分,因而C語(yǔ)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(biāo)準(zhǔn)定義的緩沖文件(也稱標(biāo)準(zhǔn)文件(流)輸入輸出(I/O)系統(tǒng));另一類是ANSI標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有定義的非緩沖文件(也稱非標(biāo)準(zhǔn)文件(流)輸入輸出(I/O)系統(tǒng))。
我們已經(jīng)熟悉了通過(guò)鍵盤和顯示器進(jìn)行輸入輸出的一些函數(shù),如scanf(),printf()等等,這些通過(guò)控制臺(tái)(鍵盤、顯示器等)進(jìn)行I/O的操作,可以看作標(biāo)準(zhǔn)文件輸入輸出系統(tǒng)的一些特例,實(shí)際上在標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出系統(tǒng)中的一些函數(shù),有關(guān)文件的參數(shù)(文件結(jié)構(gòu)指針或稱流指針),只要用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的流指針代替,這些標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出函數(shù)即成為控制臺(tái)I/O函數(shù)。
在任何程序執(zhí)行時(shí),C系統(tǒng)都定義了5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備文件可供使用。自動(dòng)打開(kāi)的5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備文件的文件結(jié)構(gòu)指針(在標(biāo)準(zhǔn)I/O系統(tǒng)中)和文件代號(hào)將有一個(gè)規(guī)定值:
設(shè)備 標(biāo)準(zhǔn)文件I/O系統(tǒng)中的流指針名 非標(biāo)準(zhǔn)文件……
鍵盤(標(biāo)準(zhǔn)輸入) stdin 0
顯示器(標(biāo)準(zhǔn)輸出) stdout 1
顯示器(標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤) stderr 2
串行口(標(biāo)準(zhǔn)輔助) stdoux 3
打印機(jī)(標(biāo)準(zhǔn)打印) stdprn 4
這樣,不論在標(biāo)準(zhǔn)文件系統(tǒng)還是非標(biāo)準(zhǔn)文件系統(tǒng)中,文件結(jié)構(gòu)只要用上述的流指針或文件代號(hào)代替,則這些函數(shù)也均適用于控制臺(tái)設(shè)備。
一、文本流和二進(jìn)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(shè)備(打印機(jī)、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(jié)構(gòu),即對(duì)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(duì)象,抽象化為一種流,而不管它的具體結(jié)構(gòu)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(duì)象,與其具體的實(shí)體無(wú)關(guān),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(jìn)制流(binary stream)。所謂文本流是指在流中流動(dòng)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(dāng)輸出時(shí),則0DH和0AH本換成\'\\n\'。
二進(jìn)制流是指流動(dòng)的是二進(jìn)制數(shù)字序列,若流中有字符,則用一個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制ASCII碼表示,若是數(shù)字,則用一個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制數(shù)表示。在流入流出時(shí),對(duì)\\n符號(hào)不進(jìn)行變換。例如2001這個(gè)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(jìn)制流中則表示為:00000111 11010001 用十六進(jìn)制就是07D1。只占兩字節(jié)。
由此看出,二進(jìn)制流比文本流節(jié)省空間,且不用進(jìn)行對(duì)\\n的轉(zhuǎn)換,這樣可以大大加快流的速度,提高效率。因而,對(duì)于含有大量數(shù)字信息的數(shù)字流,可以采用二進(jìn)制流的方式;對(duì)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(yǔ)言中流就是一種文件形式,它實(shí)際上就表示一個(gè)文件或設(shè)備(從廣義上講,設(shè)備也是一種文件)。把流當(dāng)作文件總覺(jué)得不習(xí)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(dāng)流到磁盤而成為文件時(shí),意味著要啟動(dòng)磁盤寫入操作,這樣流入一個(gè)字符(文本流)或流入一個(gè)字節(jié)(二進(jìn)制流)均要啟動(dòng)磁盤操作,將大大降低傳輸效率(磁盤是慢速設(shè)備),且降低磁盤的使用壽命。
為此,C語(yǔ)言在輸入輸出的使用使用了緩沖技術(shù),即在內(nèi)存為輸入的磁盤文件開(kāi)辟了一個(gè)緩沖區(qū)(缺省為512字節(jié)),當(dāng)流到該緩沖區(qū)裝滿后,再啟動(dòng)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(yǔ)言中將此種文件輸入輸出操作稱為標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn))。還有一種是不帶緩沖文件輸入輸出,稱為非標(biāo)準(zhǔn)文件輸入輸出或低級(jí)輸入輸出,它將由DOS直接管理。關(guān)于這兩種輸入輸出文件系統(tǒng)下節(jié)將會(huì)介紹。
三、文件FILE的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
- typedef struct
- {
- short level;
- unsigned flags;
- char fd;
- unsigned char hold;
- short bsize;
- unsigned char *buffer;
- unsigned char *curp;
- unsigned istemp;
- short token;
- }FILE;
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(huì)太大。
flags: 是一個(gè)10位的標(biāo)志字,其具體含義如下:
位 | 代表符號(hào) | 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(cuò)標(biāo)志 |
5 | _F_EOF | EOF文件尾標(biāo)志 |
6 | _F_BIN | 二進(jìn)制方式 |
7 | _F_IN | 在進(jìn)行輸入 |
8 | _F_OUT | 在進(jìn)行輸出 |
9 |
_F_TERM | 文件是一個(gè)終端 |
其他各字段內(nèi)容以及flags字段內(nèi)各位所的功能,請(qǐng)參照其他一些資料。這里不多說(shuō)了,它目前并不是我們要求的內(nèi)容。
應(yīng)該注意,不要把文件指針和FILE結(jié)構(gòu)指針混為一談,它們代表兩個(gè)不同的地址。文件指針指出了對(duì)文件當(dāng)前讀寫的數(shù)據(jù)位置,而FILE結(jié)構(gòu)指針是指出了打開(kāi)文件所對(duì)應(yīng)的FILE結(jié)構(gòu)在內(nèi)存中的地址,這個(gè)指針?biāo)鼘?shí)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(yǔ)言內(nèi)部使用的,用戶不應(yīng)該存取它的任何字段。
希望通過(guò)本文對(duì)文件操作的介紹,能夠給你帶來(lái)幫助。