12.1 C语言文件的概念

考点1 文件的概念和文件指针

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考点1较简单，属于重点理解重点掌握知识点，在选择题中的考核概率为20%。

1. 文件的概念

在C语言中，对于输入、输出的数据都按“数据流”的形式来处理。输出时，系统不添加任何信息；输入时，逐一读入数据，直至遇到EOF或文件结束标识为止。C程序中的输入、输出文件，都以数据流的形式存储在介质上。

对文件的输入、输出方式也称“存取方式”。在C语言中，有两种对文件的存取方式：顺序存取和直接存取。

顺序存取文件的特点是：每当“打开”这类文件进行读或写操作时，总是从文件的开头到结尾按顺序地读或写；要读第n个字节时，先要读取前n-1个字节，而不能一开始就读到第n个字节，要写第n个字节时，先要写前n-1个字节。

直接存取文件又称随机存取文件，其特点是可以通过调用C语言的库函数去指定开始读（写）的字节号，然后直接对此位置上的数据进行读（写）操作。

数据存放在介质上的形式分为文本形式和二进制形式，因此可以按数据的存放形式分为文本文件和二进制文件。这两种文件都既可以采用顺序方式，又可以采用直接（随机）方式进行存取。

文本文件的特点：当输出时，数据按面值转换成一串字符，每个字符以字符的ASCII代码值存储到文件中，一个字符占一个字节。

当用printf（）函数进行输出时就进行了这样的转换，只是在内部处理过程中，指定了输出文件为终端屏幕。反之，当输入时，又把指定的一串字符按类型转换成数据，并存入内存。如当调用scanf（）函数进行输入时就进行了这种转换，只是在内部处理过程中，指定了终端键盘为输入文件。

当数据按照二进制数形式直接输出到文件中时，数据不经过任何转换，按计算机内的存储形式直接存放到磁盘上；也就是说，对于字符型数据，每个字符占一个字节，对于int类型数据，每个数据占两个字节，当从二进制文件中读入数据时，不必经过任何转换，而直接将读入的数据存入变量所占内存空间中。在二进制文件中，因为不存在转换的操作，从而提高了对文件输入、输出的速度。

注意：不能将二进制数据直接输出到终端屏幕，也不能从键盘输入二进制数据。

在对文件进行输入或输出时，系统将为输入或输出文件开辟缓冲区。“缓冲区”是系统在内存中为各文件开辟的一片存储区。当对某文件进行输出时，系统首先把输出的数据填入为该文件开辟的缓冲区内，当缓冲区被填满时，就把缓冲区中的内容一次性地输出到对应文件中。当从某文件输入数据时，首先将从输入文件中输入的一批数据放入该文件的内存缓冲区中，输入语句将从该缓冲区中依次读取数据；当该缓冲区中的数据被读完时，再从输入文件中输入一批数据放入缓冲区。这样可以很好地提高读取效率。

2. 文件指针

文件指针是指向一个结构体类型的指针变量，这个结构体中包含有缓冲区的地址、在缓冲区中当前存取的字符位置、对文件是“读”还是“写”、是否出错、是否已经遇到文件结束标识等信息。编程时不必去了解其中的细节，所有一切都在stdio.h头文件中进行了定义。称此结构体类型名为FILE，可以用此类型名来定义文件指针。

定义文件类型指针变量的一般形式为：

FILE* 指针变量名；

例如：

FILE*fp；

fp被定义为指向文件类型的指针变量，称为文件指针。

小提示

在C语言中，文件是一个字节流或二进制流，也就是说，对于输入、输出的数据都按“数据流”的形式进行处理。输出时，系统不添加任何信息；输入时，逐一读入数据，直至遇到文件的结束标识。

顺序存取文件的特点是：每当“打开”文件进行读或写操作时，总是从文件的开头开始，从头到尾顺序地读写。

常见问题

直接存取文件的特点是什么？

可以通过C语言的库函数去指定开始读（写）的字节号，然后直接对此位置上的数据进行读写操作。

真题精选

若fp是指向某文件的指针，且已读到文件的末尾，则表达式feof（fp）的返回值是（　　）。

A.EOF　　　　B.-1　　　　C.非零值　　　　D.NULL

【答案】C

【解析】因为fp的值就是1，故选项A和选项B皆不是正确答案。当文件读到结尾时，feof（fp）为非零值，否则为0。