計算機軟考程序員備考：程序設(shè)計知識點(8)

　　8.1 C文件概述

　　1.文件引用規(guī)則

　　為使計算機程序能處理大量的數(shù)據(jù)信息，常將數(shù)據(jù)存儲在計算機外部存儲介質(zhì)中，如磁帶、磁盤等。計算機操作系統(tǒng)將存儲在外部存儲介質(zhì)中的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)流的形式來組織。每個獨立的數(shù)據(jù)流稱作文件，每個文件有一個名字。為便于管理文件，操作系統(tǒng)維持一個呈層次狀的目錄結(jié)構(gòu)，每個文件都被登錄在某一目錄下。習(xí)慣也將從鍵盤輸入的數(shù)據(jù)流和向顯示屏或打印機輸出的數(shù)據(jù)流稱作文件。引用文件可由以下幾部分組成：

　　盤符：路徑\文件名.擴展名

　　其中盤符表示文件所在存儲塊，系統(tǒng)將外部存儲介質(zhì)分成多個存儲塊，并用不同的盤符標識這些塊。路徑是文件所在目錄層次，文件名和擴展名通常是由字母開頭、字母和數(shù)字符組成。擴展名可以多至3個字符，通常用來表示文件的屬性。因操作系統(tǒng)保留著當前盤和當前路徑，若要引用當前盤或當前路徑下的文件，盤符和路徑可以省略。

　　2.文件的打開和關(guān)閉

　　由于文件存放在磁盤上，程序要處理文件上的數(shù)據(jù)，必須先將文件中的數(shù)據(jù)讀人到內(nèi)存;反之，程序要將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)永久保存，就應(yīng)將數(shù)據(jù)寫到文件中。文件受操作系統(tǒng)管理，程序要使用文件，就要請求操作系統(tǒng)，讓程序與某文件之間建立某種聯(lián)系，習(xí)慣稱程序與文件建立聯(lián)系的過程為文件打開;反之，撤消程序與文件聯(lián)系的過程為文件關(guān)閉。所以，程序要使用文件，先要打開文件;程序使用文件結(jié)束后，應(yīng)及時關(guān)閉文件。

　　3.文件緩沖技術(shù)

　　在現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中，程序讀文件中的數(shù)據(jù)或?qū)憯?shù)據(jù)到文件，都在操作系統(tǒng)控制下完成。若程序要從文件讀人一個數(shù)據(jù)，操作系統(tǒng)會一次性地讀入一大塊數(shù)據(jù)暫存于內(nèi)存中，供程序已后再讀入時使用。程序向文件寫數(shù)據(jù)時，也不是立即將數(shù)據(jù)寫到文件中，而是暫時存于某個內(nèi)存塊中，待內(nèi)存塊寫滿，或程序明確告知寫文件結(jié)束后，再將數(shù)據(jù)寫到文件中。這種文件數(shù)據(jù)讀寫技術(shù)稱為緩沖。文件讀寫采用緩沖技術(shù)的系統(tǒng)稱為緩沖文件系統(tǒng)。在緩沖文件系統(tǒng)中，暫存輸入輸出數(shù)據(jù)的內(nèi)存塊稱為文件緩沖區(qū)。不采用緩沖技術(shù)，操作系統(tǒng)直接按程序要求完成輸入輸出的系統(tǒng)稱為非緩沖系統(tǒng)。操作系統(tǒng)為了控制和完成文件讀寫操作，為每個正與程序相聯(lián)系的文件設(shè)有一個控制塊，在控制塊中記錄文件的名稱、文件的屬性、文件當前讀寫位置、文件緩沖區(qū)開始地址、文件當前讀寫位置所對應(yīng)緩沖區(qū)的位置等等。文件緩沖區(qū)和文件控制塊都由系統(tǒng)分配和受系統(tǒng)控制。

　　4.二進制文件和文本文件

　　文件按其數(shù)據(jù)信息的存放格式分類，文件可分二進制文件和文本文件兩種。二進制文件中的數(shù)據(jù)是按二進制方式存放，即以數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)存的存放格式將數(shù)據(jù)存儲在文件中。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成字符列，每個字符又以字符的代碼(例如，ASCII代碼)存儲的文件稱為文本文件。一般來說，二進制文件比文本文件更緊湊，并在數(shù)據(jù)傳輸時不必進行格式轉(zhuǎn)換，常用于計算機與計算機之間、計算機與外部設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)用。由于文本文件以字符的代碼存儲，輸出內(nèi)容能讓人直接閱讀，常用于人與計算機之間通信時使用。

　　5.順序文件和隨機文件

　　文件按讀寫方式分，可以把文件分為順序文件和隨機文件。順序文件要求文件讀寫從文件頭開始，讀或?qū)懖僮黜樞蜻M行。若臨時要讀取文件中間的某個數(shù)據(jù)，必須從頭開始讀，直至讀人要讀的數(shù)據(jù);若在文件某位置要寫入新的數(shù)據(jù)，也必須從文件的第一個數(shù)據(jù)開始順序讀取和復(fù)寫，并在要改寫的數(shù)據(jù)寫入后，還要繼續(xù)讀取和復(fù)寫其后的全部數(shù)據(jù)。隨機文件允許隨機地讀取或改寫文件任一位置上的數(shù)據(jù)。

　　C語言本身未提供有關(guān)文件操作的輸入輸出語句，但對文件的打開、關(guān)閉和讀寫操作都可用系統(tǒng)提供的庫函數(shù)來實現(xiàn)。程序可用它們對文件作各種復(fù)雜的處理。

　　6.設(shè)備文件

　　系統(tǒng)將常規(guī)設(shè)備上的輸入輸出數(shù)據(jù)流稱為標準文件，程序運行前，系統(tǒng)自動打開這些標準文件。它們是標準輸入文件、標準輸出文件、標準出錯輸出文件和標準打印輸出文件。系統(tǒng)自動定義了這些標準文件的文件指針，它們依次是stdin、stdout、stderr和stdprn,供程序直接使用。

　　程序除能直接使用前面各章都使用的不帶文件指針的標準輸入輸出庫函數(shù)外，也可對它們使用下面介紹的帶文件指針的一般形式的輸入輸出庫函數(shù)。如stdin，就是指從終端輸入數(shù)據(jù);stdout，就是向終端輸出數(shù)據(jù)。