Question

c语言对同一个文件进行读写（r+）

编写程序，将文本文件c.txt中的所有小写字母转换成相应的大写字母，其他字符及格式不变。

Answer 1

一、标准文件的读写
1.文件的打开
fopen() 文件的打开操作表示将给用户指定的文件在内存分配一个FILE结构区，并将该结构的指针返回给用户程序，以后用户程序就可用此FILE指针来实现对指定文件的存取操作了。当使用打开函数时，必须给出文件名、文件操作方式(读、写或读写),如果该文件名不存在，就意味着建立(只对写文件而言，对读文件则出错)，并将文件指针指向文件开头。若已有一个同名文件存在，则删除该文件，若无同名文件，则建立该文件，并将文件指针指向文件开头。

fopen(char *filename,char *type);

其中*filename是要打开文件的文件名指针，一般用双引号括起来的文件名表示，也可使用双反斜杠隔开的路径名。而*type参数表示了对打开文件的操作方式。其可采用的操作方式如下： 方式 含义 "r" 打开，只读； "w" 打开，文件指针指到头，只写； "a" 打开，指向文件尾，在已存在文件中追加； "rb" 打开一个二进制文件，只读； "wb" 打开一个二进制文件，只写； "ab" 打开一个二进制文件，进行追加 ；"r+" 以读/写方式打开一个已存在的文件； "w+" 以读/写方式建立一个新的文本文件 ；"a+" 以读/写方式打开一个文件文件进行追加 ；"rb+" 以读/写方式打开一个二进制文件； "wb+" 以读/写方式建立一个新的二进制文件 ；"ab+" 以读/写方式打开一个二进制文件进行追加 ；当用fopen()成功的打开一个文件时，该函数将返回一个FILE指针，如果文件打开失败，将返回一个NULL指针。如想打开test文件，进行写：

[cpp] view plaincopy
FILE *fp;
if((fp=fopen("test","w"))==NULL) {
printf("File cannot be opened/n");
exit();
}
else
printf("File opened for writing/n");
……
fclose(fp);

DOS操作系统对同时打开的文件数目是有限制的，缺省值为5，可以通过修改CONFIG.SYS文件改变这个设置。
2.关闭文件函数fclose()

文件操作完成后，必须要用fclose()函数进行关闭，这是因为对打开的文件进行写入时，若文件缓冲区的空间未被写入的内容填满，这些内容不会写到打开的文件中去而丢失。只有对打开的文件进行关闭操作时，停留在文件缓冲区的内容才能写到该文件中去，从而使文件完整。再者一旦关闭了文件，该文件对应的FILE结构将被释放，从而使关闭的文件得到保护，因为这时对该文件的存取操作将不会进行。文件的关闭也意味着释放了该文件的缓冲区。
int fclose(FILE *stream);
它表示该函数将关闭FILE指针对应的文件，并返回一个整数值。若成功地关闭了文件，则返回一个0值，否则返回一个非0值。常用以下方法进行测试：

[cpp] view plaincopy
if(fclose(fp)!=0) {
printf("File cannot be closed/n");
exit(1);
}
else
printf("File is now closed/n");

当打开多个文件进行操作，而又要同时关闭时，可采用fcloseall()函数，它将关闭所有在程序中打开的文件。 int fcloseall(); 该函数将关闭所有已打开的文件，将各文件缓冲区未装满的内容写到相应的文件中去，接着释放这些缓冲区，并返回关闭文件的数目。如关闭了4个文件，则当执行： n=fcloseall(); 时，n应为4。
3.文件的读写
(1).读写文件中字符的函数(一次只读写文件中的一个字符)：
int fgetc(FILE *stream);
int getchar(void);
int fputc(int ch,FILE *stream);
int putchar(int ch);

int getc(FILE *stream);

int putc(int ch,FILE *stream);

其中fgetc()函数将把由流指针指向的文件中的一个字符读出，例如： ch=fgetc(fp); 将把流指针fp指向的文件中的一个字符读出，并赋给ch，当执行fgetc()函数时，若当时文件指针指到文件尾，即遇到文件结束标志EOF(其对应值为-1)，该函数返回一个-1给ch，在程序中常用检查该函数返回值是否为-1来判断是否已读到文件尾，从而决定是否继续。

[cpp] view plaincopy
#include "stdio.h"
#include <stdlib.h>
int main() {
FILE *fp;
char ch;
if((fp=fopen("myfile.txt","r"))==NULL) {
printf("file cannot be opened/n");
exit(1);
}
while((ch=fgetc(fp))!=EOF)
fputc(ch,stdout);
fclose(fp);
}

该程序以只读方式打开myfile.txt文件，在执行while循环时，文件指针每循环一次后移一个字符位置。用fgetc()函数将文件指针指定的字符读到ch变量中，然后用fputc()函数在屏幕上显示，当读到文件结束标志EOF时，关闭该文件。 上面的程序用到了fputc()函数，该函数将字符变量ch的值写到流指针指定的文件中去，由于流指针用的是标准输出(显示器)的FILE指针stdout，故读出的字符将在显示器上显示。又比如： fputc(ch,fp); 该函数执行结构，将把ch表示的字符送到流指针fp指向的文件中去。 在TC中，putc()等价于fputc(),getc()等价于fgetc()。 putchar(c)相当于fputc(c,stdout)；getchar()相当于fgetc(stdin)。 注意，这里使用char ch,其实是不科学的，因为最后判断结束标志时，是看ch!=EOF,而EOF的值为-1，这显然和char是不能比较的。所以，某些使用，我们都定义成int ch。
(2).读写文件中字符串的函数
char *fgets(char *string,int n,FILE *stream);

char *gets(char *s);

int fprintf(FILE *stream,char *format,variable-list);

int fputs(char *string,FILE *stream);
int fscanf(FILE *stream,char *format,variable-list);

其中fgets()函数将把由流指针指定的文件中n-1个字符，读到由指针string指向的字符数组中去，例如： fgets(buffer,9,fp); 将把fp指向的文件中的8个字符读到buffer内存区，buffer可以是定义的字符数组，也可以是动态分配的内存区。 注意，fgets()函数读到'/n'就停止，而不管是否达到数目要求。同时在读取字符串的最后加上'/0'。 fgets()函数执行完以后，返回一个指向该串的指针。如果读到文件尾或出错，则均返回一个空指针NULL，所以长用feof()函数来测定是否到了文件尾或者是ferror()函数来测试是否出错，例如下面的程序用fgets()函数读test.txt文件中的第一行并显示出来：

[cpp] view plaincopy
#include "stdio.h"
int main() {
FILE *fp;
char str[128];
if((fp=fopen("test.txt","r"))==NULL) {
printf("cannot open file/n"); exit(1);
}
while(!feof(fp)) {
if(fgets(str,128,fp)!=NULL)
printf("%s",str);
}
fclose(fp);
}

gets()函数执行时，只要未遇到换行符或文件结束标志，将一直读下去。因此读到什么时候为止，需要用户进行控制，否则可能造成存储区的溢出。 fputs()函数想指定文件写入一个由string指向的字符串，'/0'不写入文件。 fprintf()和fscanf()同printf()和scanf()函数类似，不同之处就是printf()函数是想显示器输出，fprintf()则是向流指针指向的文件输出；fscanf()是从文件输入。 下面程序是向文件test.dat里输入一些字符：

[cpp] view plaincopy
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
char *s="That's good news";
int i=617;
FILE *fp;
fp=fopen("test.dat", "w"); /*建立一个文字文件只写*/
fputs("Your score of TOEFL is",fp); /*向所建文件写入一串字符*/
fputc(':', fp); /*向所建文件写冒号:*/
fprintf(fp, "%d/n", i); /*向所建文件写一整型数*/
fprintf(fp, "%s", s); /*向所建文件写一字符串*/
fclose(fp);
}

用DOS的TYPE命令显示TEST.DAT的内容如下所示: 屏幕显示 Your score of TOEFL is: 617 That's good news 下面的程序是把上面的文件test.dat里的内容在屏幕上显示出来：

[cpp] view plaincopy
#include <stdio.h>
int main() {
char s[24], m[20];
int i;
FILE *fp;
fp=fopen("test.dat", "r"); /*打开文字文件只读*/
fgets(s, 24, fp); /*从文件中读取23个字符*/
printf("%s", s);
fscanf(fp, "%d", &i); /*读取整型数*/
printf("%d", i);
putchar(fgetc(fp)); /*读取一个字符同时输出*/
fgets(m, 17, fp); /*读取16个字符*/
puts(m); /*输出所读字符串*/
fclose(fp);
}

运行后屏幕显示: Your score of TOEFL is: 617 That's good news
4.清除和设置文件缓冲区
(1).清除文件缓冲区函数：
int fflush(FILE *stream);
int flushall();
fflush()函数将清除由stream指向的文件缓冲区里的内容，常用于写完一些数据后，立即用该函数清除缓冲区，以免误操作时，破坏原来的数据。 flushall()将清除所有打开文件所对应的文件缓冲区。
(2).设置文件缓冲区函数
void setbuf(FILE *stream,char *buf);
void setvbuf(FILE *stream,char *buf,int type,unsigned size);
这两个函数将使得打开文件后，用户可建立自己的文件缓冲区，而不使用fopen()函数打开文件设定的默认缓冲区。 对于setbuf()函数，buf指出的缓冲区长度由头文件stdio.h中定义的宏BUFSIZE的值决定，缺省值为512字节。当选定buf为空时，setbuf函数将使的文件I/O不带缓冲。而对setvbuf函数，则由malloc函数来分配缓冲区。参数size指明了缓冲区的长度(必须大于0),而参数type则表示了缓冲的类型，其值可以取如下值： type 值 含义 _IOFBF 文件全部缓冲，即缓冲区装满后，才能对文件读写 _IOLBF 文件行缓冲，即缓冲区接收到一个换行符时，才能对文件读写 _IONBF 文件不缓冲，此时忽略buf,size的值，直接读写文件，不再经过文件缓冲区缓冲。
5.文件的随机读写函数
前面介绍的文件的字符/字符串读写，均是进行文件的顺序读写，即总是从文件的开头开始进行读写。这显然不能满足我们的要求，C语言提供了移动文件指针和随机读写的函数，它们是：
(1).移动文件指针函数：
long ftell(FILE *stream);
int rewind(FILE *stream);
fseek(FILE *stream,long offset,int origin);
函数ftell()用来得到文件指针离文件开头的偏移量。当返回值是-1时表示出错。 rewind()函数用于文件指针移到文件的开头，当移动成功时，返回0，否则返回一个非0值。 fseek()函数用于把文件指针以origin为起点移动offset个字节，其中origin指出的位置可有以下几种：
origin 数值 代表的具体位置
SEEK_SET 0 文件开头
SEEK_CUR 1 文件指针当前位置
SEEK_END 2 文件尾
例如： fseek(fp,10L,0); 把文件指针从文件开头移到第10字节处，由于offset参数要求是长整型数，故其数后带L。
fseek(fp,-15L,2); 把文件指针从文件尾向前移动15字节。
(2).文件随机读写函数
int fread(void *ptr,int size,int nitems,FILE *stream);
int fwrite(void *ptr,int size,int nitems,FILE *stream);
fread()函数从流指针指定的文件中读取nitems个数据项，每个数据项的长度为size个字节，读取的nitems数据项存入由ptr指针指向的内存缓冲区中，在执行fread()函数时，文件指针随着读取的字节数而向后移动，最后移动结束的位置等于实际读出的字节数。该函数执行结束后，将返回实际读出的数据项数，这个数据项数不一定等于设置的nitems，因为若文件中没有足够的数据项，或读中间出错，都会导致返回的数据项数少于设置的nitems。当返回数不等于nitems时，可以用feof()或ferror()函数进行检查。 fwrite()函数从ptr指向的缓冲区中取出长度为size字节的nitems个数据项，写入到流指针stream指向的文件中，执行该操作后，文件指针将向后移动，移动的字节数等于写入文件的字节数目。该函数操作完成后，也将返回写入的数据项数。
二、非标准文件的读写
这类函数最早用于UNIX操作系统,ANSI标准未定义,但有时也经常用到,DOS 3.0以上版本支持这些函数。它们的头文件为io.h。 由于我们不常用这些函数，所以在这里就简单说一下。
1.文件的打开和关闭
open()函数的作用是打开文件,其调用格式为: int open(char *filename, int access); 该函数表示按access的要求打开名为filename的文件,返回值为文件描述字,其中access有两部分内容: 基本模式和修饰符, 两者用" "("或")方式连接。修饰符可以有多个, 但基本模式只能有一个。 access的规定 -------------------------------------------------------- 基本模式 含义 修饰符 含 义 -------------------------------------------------------- O_RDONLY 只读 O_APPEND 文件指针指向末尾 O_WRONLY 只写 O_CREAT 文件不存在时创建文件, 属性按基本模式属性 O_RDWR 读写 O_TRUNC 若文件存在, 将其长度缩为0, 属性不变 O_BINARY 打开一个二进制文件 O_TEXT 打开一个文字文件 --------------------------------------------------------- open()函数打开成功, 返回值就是文件描述字的值(非负值), 否则返回-1。 close()函数的作用是关闭由open()函数打开的文件, 其调用格式为: int close(int handle); 该函数关闭文件描述字handle相连的文件。
2.读写函数
int read(int handle, void *buf, int count);
read()函数从handle(文件描述字)相连的文件中, 读取count个字节放到buf所指的缓冲区中, 返回值为实际所读字节数, 返回-1表示出错。返回0 表示文件结束。 write()函数的调用格式为: int write(int handle, void *buf, int count); write()函数把count个字节从buf指向的缓冲区写入与handle相连的文件中, 返回值为实际写入的字节数。
3.随机定位函数
lseek()函数的调用格式为: int lseek(int handle, long offset, int fromwhere);
该函数对与handle相连的文件位置指针进行定位,功能和用法与fseek()函数相同。 tell()函数的调用格式为: long tell(int handle); 该函数返回与handle相连的文件现生位置指针, 功能和用法与ftell()相同
5. read 函数和 write 函数
来源：蚂蚁的 C/C++ 标准编程 作者：antigloss
1. read
#include ssize_t read(int filedes, void *buf, size_t nbytes); 返回值：读取到的字节数；0（读到 EOF）；-1（出错） read 函数从 filedes 指定的已打开文件中读取 nbytes 字节到 buf 中。以下几种情况会导致读取到的字节数小于 nbytes ：
A. 读取普通文件时，读到文件末尾还不够 nbytes 字节。例如：如果文件只有 30 字节，而我们想读取 100 字节，那么实际读到的只有 30 字节，read 函数返回 30 。此时再使用 read 函数作用于这个文件会导致 read 返回 0 。
B. 从终端设备（terminal device）读取时，一般情况下每次只能读取一行。
C. 从网络读取时，网络缓存可能导致读取的字节数小于 nbytes 字节。
D. 读取 pipe 或者 FIFO 时，pipe 或 FIFO 里的字节数可能小于 nbytes 。
E. 从面向记录（record-oriented）的设备读取时，某些面向记录的设备（如磁带）每次最多只能返回一个记录。 F. 在读取了部分数据时被信号中断。读操作始于 cfo 。在成功返回之前，cfo 增加，增量为实际读取到的字节数。
2. write
#include ssize_t write(int filedes, const void *buf, size_t nbytes); 返回值：写入文件的字节数（成功）；-1（出错）write 函数向 filedes 中写入 nbytes 字节数据，数据来源为 buf 。返回值一般总是等于 nbytes，否则就是出错了。常见的出错原因是磁盘空间满了或者超过了文件大小限制。 对于普通文件，写操作始于 cfo 。如果打开文件时使用了 O_APPEND，则每次写操作都将数据写入文件末尾。成功写入后，cfo 增加，增量为实际写入的字节数。

追问

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