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题目1：什么是文件型指针?通过文件指针访问文件有什么好处?
答：
缓冲文件系统中，关键的概念是“文件类型指针”，简称“文件指针”。每个被使用的文件都在内存中开辟一个相应的文件信息区，用来存放文件的有关信息(如文件的名字、文件状态及文件当前位置等)。这些信息是保存在一个结构体变量中的。该结构体类型是由系统声明的，取名为FILE。所以，在C语言上，文件型指针就是指FILE类型的指针，它指向一个文件类型的结构，结构里包含着该文件的各种属性。
通过文件指针访问文件的好处是：可以随机访问文件，有效表示数据结构，动态分配内存，方便使用字符串，有效使用数组。
题目2：对文件的打开与关闭的含义是什么?为什么要打开和关闭文件?
答：
打开文件，是建立文件的各种相关信息，并使文件类型指针指向该文件，以便进行其它操作。而关闭文件操作可强制把缓冲区中的数据写入磁盘文件，保证文件的完整性，同时还将释放文件缓冲区单元和FILE结构，使文件类型指针与具体文件脱钩。
要对一个文件进行操作，必须先将其打开，读写完毕后还要将其关闭，以防止不正常的操作。
”打开“是指为文件建立相应的信息区(用来存放有关文件的信息)和文件缓冲区(用来暂时存放输出的数据)。
”关闭“是指撤销文件信息区和文件缓冲区，使文件指针变量不再指向该文件，显然就无法进行对文件的读写了。
题目3：从键盘输入一个字符串，将其中的小写字母全部转换成大写字母，然后输出到一个磁盘文件 test中保存，输入的字符串以"!"结束。
解：
答案代码：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
FILE *fp;
char str[100];
int i = 0;
if ((fp = fopen("test.txt", "w")) == NULL)
{
printf("can not open file\n");
exit(0);
}
printf("input a string:\n");
gets(str);
while (str[i] != '!')
{
if (str[i] >= 'a' && str[i] <= 'z')
str[i] = str[i] - 32;
fputc(str[i], fp);
i++;
}
fclose(fp);
fp = fopen("test.txt", "r");
fgets(str, strlen(str) + 1, fp);
printf("%s\n", str);
fclose(fp);
return 0;
}
运行结果：
WX20220330-164423@2x.png
可以发现多了一个文件：test.txt，我们打开它：
WX20220330-164654@2x.png
题目4：有两个磁盘文件A和B，各存放一行字母，今要求把这两个文件中的信息合并（按字母顺序排列），输出到一个新文件C中去。
解：先用第 3 题的程序分别建立两个文件 A 和 B ，其中内容分别是 "I LOVE CHINA" 和 "I LOVE BEIJING" 。在程序中先分别将 A，B 文件的内容读出放到数组 c 中，再对数组 c 排序。最后将数组内容写到 C 文件中。流程图如图10.1所示。
WX20220330-164807@2x.png
程序如下∶
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
FILE *fp;
int i, j, n, i1;
char c[100], t, ch;
if ((fp = fopen("a1", "r")) == NULL)
{
printf("\ncan not open file\n");
exit(0);
}
printf("file A :\n");
for (i = 0; (ch = fgetc(fp)) != EOF; i++)
{
c[i] = ch;
putchar(c[i]);
}
fclose(fp);
i1 = i;
if ((fp = fopen("b1", "r")) == NULL)
{
printf("\ncan not open file\n");
exit(0);
}
printf("\nfile B:\n");
for (i = i1; (ch = fgetc(fp)) != EOF; i++)
{
c[i] = ch;
putchar(c[i]);
}
fclose(fp);
n = i;
for (i = 0; i < n; i++)
for (j = i + 1; j < n; j++)
if (c[i] > c[j])
{
t = c[i];
c[i] = c[j];
c[j] = t;
}
printf("\nfile C :\n");
fp = fopen("c1", "w");
for (i = 0; i < n; i++)
{
putc(c[i], fp);
putchar(c[i]);
}
printf("\n");
fclose(fp);
return 0;
}
首先要创建文件a1和b1，里面分别存入题目要求的文本内容。然后再运行程序。
运行结果：
WX20220330-172832@2x.png
题目5：有 5 个学生，每个学生有 3 门课程的成绩，从键盘输入学生数据（包括学号，姓名，3 门课程成绩），计算出平均成绩，将原有数据和计算出的平均分数存放在磁盘文件 stud 中。
解：
解法一：N-S图如图10.2所示。
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答案代码：
#include <stdio.h>
struct student
{
char num[10];
char name[8];
int score[3];
float ave;
} stu[5];
int main()
{
int i, j, sum;
FILE *fp;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
printf("\ninput score of student %d:\n", i + 1);
printf("NO.:");
scanf("%s", stu[i].num);
printf("name:");
scanf("%s", stu[i].name);
sum = 0;
for (j = 0; j < 3; j++)
{
printf("score %d:", j + 1);
scanf("%d", &stu[i].score[j]);
sum += stu[i].score[j];
}
stu[i].ave = sum / 3.0;
}
//将数据写入文件
fp = fopen("stud", "w");
for (i = 0; i < 5; i++)
if (fwrite(&stu[i], sizeof(struct student), 1, fp) != 1)
printf("file write error\n");
fclose(fp);
fp = fopen("stud", "r");
for (i = 0; i < 5; i++)
{
fread(&stu[i], sizeof(struct student), 1, fp);
printf("\n%s,%s,%d,%d,%d,%6.2f\n", stu[i].num, stu[i].name, stu[i].score[0], stu[i].score[1], stu[i].score[2], stu[i].ave);
}
return 0;
}
运行结果：
WX20220330-180658@2x.png
说明：在程序的第 1 个 for 循环中，有两个 printf 函数语句用来提示用户输入数据，即"printf（"input score of student %d∶\n"，i+1）;" 和 "printf（"score %d;"，j+1）;" ，其中用 "i十1" 和 "j十1" 而不是用 i 和 j 的用意是使显示提示时，序号从 1 起，即学生 1 和成绩 1（而不是学生 0 和成绩 0 ），以符合们的习惯，但在内存中数组元素下标仍从 0 算起。
程序最后 5 行用来检查文件 stud 中的内容是否正确，从结果来看，是正确的。请注意：用 fwrite 函数向文件输出数据时不是按 ASCII 码方式输出的，而是按内存中存储数据的方式输出的（例如一个整数占 2 个或 4 个字节，一个实数占 4 个字节），因此不能用 DOS 的 type 命令输出该文件中的数据。
解法二：也可以用下面的程序来实现：
#include <stdio.h>
#define SIZE 5
struct student
{
char name[10];
int num;
int score[3];
float ave;
} stud[SIZE];
int main()
{
void save(void); //函数声明
int i;
float sum[SIZE];
FILE *fp1;
for (i = 0; i < SIZE; i++) //输入数据，并求每个学生的平均分
{
scanf("%s %d %d %d %d", stud[i].name, &stud[i].num, &stud[i].score[0], &stud[i].score[1], &stud[i].score[2]);
sum[i] = stud[i].score[0] + stud[i].score[1] + stud[i].score[2];
stud[i].ave = sum[i] / 3;
}
save(); //调用 save 函数，向文件 stu.dat 输出数据
fp1 = fopen("stu.dat", "rb"); //用只读方式打开 stu. dat文件
printf("\n name NO. score1 score2 score3 ave\n");
printf("----------------------------------------\n"); //输出表头
for (i = 0; i < SIZE; i++) //从文件读入数据并在屏幕输出
{
fread(&stud[i], sizeof(struct student), 1, fp1);
printf("%-10s %3d %7d %7d %7d %8.2f\n", stud[i].name, stud[i].num, stud[i].score[0], stud[i].score[1], stud[i].score[2], stud[i].ave);
}
fclose(fp1);
return 0;
}
void save(void) //向文件输出数据的函数：
{
FILE *fp;
int i;
if ((fp = fopen("stu.dat", "wb")) == NULL)
{
printf("The file can not open\n");
return;
}
for (i = 0; i < SIZE; i++)
if (fwrite(&stud[i], sizeof(struct student), 1, fp) != 1)
{
printf("file write error\n");
return;
}
fclose(fp);
}
运行结果∶
WX20220330-183511@2x.png
本程序用 save 函数将数据写到磁盘文件上，再从文件读回，然后用 printf 函数输出，从运行结果可以看到文件中的数据是正确的。
题目6：将第 5 题 stud 文件中的学生数据，按平均分进行排序处理，将已排序的学生数据存入一个新文件 stu_sort 中。
解：
解法一：N-S图如图10.3所示。
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答案代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 10
struct student
{
char num[10];
char name[8];
int score[3];
float ave;
} st[N], temp;
int main()
{
FILE *fp;
int i, j, n;
//读文件
if ((fp = fopen("stud", "r")) == NULL)
{
printf("can not open.\n");
exit(0);
}
printf("File 'stud':");
for (i = 0; fread(&st[i], sizeof(struct student), 1, fp) != 0; i++)
{
printf("\n%8s%8s", st[i].num, st[i].name);
for (j = 0; j < 3; j++)
printf("%8d", st[i].score[j]);
printf("%10.2f", st[i].ave);
}
printf("\n");
fclose(fp);
n = i;
//排序
for (i = 0; i < n; i++)
for (j = i + 1; j < n; j++)
if (st[i].ave < st[j].ave)
{
temp = st[i];
st[i] = st[j];
st[j] = temp;
}
//输出
printf("\nNow:");
fp = fopen("stu_sort", "w");
for (i = 0; i < n; i++)
{
fwrite(&st[i], sizeof(struct student), 1, fp);
printf("\n%8s%8s", st[i].num, st[i].name);
for (j = 0; j < 3; j++)
printf("%8d", st[i].score[j]);
printf("%10.2f", st[i].ave);
}
printf("\n");
fclose(fp);
return 0;
}
运行结果：
WX20220331-101908@2x.png
解法二：与第5题解法二相应，可以接着使用下面的程序来实现本题要求。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define SIZE 5
struct student
{
char name[10];
int num;
int score[3];
float ave;
} stud[SIZE], work;
int main()
{
void sort(void);
int i;
FILE *fp;
sort();
fp = fopen("stud_sort.dat", "rb");
printf("sorted student's scores list as follow\n");
printf("------------------------------------------------------\n");
printf("NAME N0. SCORE1 SCORE2 SCORE3 AVE\n");
printf("------------------------------------------------------\n");
for (i = 0; i < SIZE; i++)
{
fread(&stud[i], sizeof(struct student), 1, fp);
printf("%-10s %3d %8d %8d %8d %9.2f\n", stud[i].name, stud[i].num, stud[i].score[0], stud[i].score[1], stud[i].score[2], stud[i].ave);
}
fclose(fp);
return 0;
}
void sort(void)
{
FILE *fp1, *fp2;
int i, j;
if ((fp1 = fopen("stu.dat", "rb")) == NULL)
{
printf("The file can not open\n\n");
exit(0);
}
if ((fp2 = fopen("stud_sort.dat", "wb")) == NULL)
{
printf("The file write error\n");
exit(0);
}
for (i = 0; i < SIZE; i++)
if (fread(&stud[i], sizeof(struct student), 1, fp1) != 1)
{
printf("file read error\n");
exit(0);
}
for (i = 0; i < SIZE; i++)
{
for (j = i + 1; j < SIZE; j++)
if (stud[i].ave < stud[j].ave)
{
work = stud[i];
stud[i] = stud[j];
stud[j] = work;
}
fwrite(&stud[i], sizeof(struct student), 1, fp2);
}
fclose(fp1);
fclose(fp2);
}
运行结果：
WX20220331-111425@2x.png
题目7：将第 6 题已排序的学生成绩文件进行插入处理。插入一个学生的 3 门课程成绩，程序先计算新插入学生的平均成绩，然后将它按成绩高低顺序插入，插入后建立一个新文件。
解：N-S图如图10.4所示。
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答案代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct student
{
char num[10];
char name[8];
int score[3];
float ave;
} st[10], s;
int main()
{
FILE *fp, *fp1;
int i, j, t, n;
printf("\nNO.:");
scanf("%s", s.num);
printf("name:");
scanf("%s", s.name);
printf("score1,score2,score3:");
scanf("%d,%d,%d", &s.score[0], &s.score[1], &s.score[2]);
s.ave = (s.score[0] + s.score[1] + s.score[2]) / 3.0;
//从文件读数据
if ((fp = fopen("stu_sort", "r")) == NULL)
{
printf("can not open file.");
exit(0);
}
printf("original data:\n");
for (i = 0; fread(&st[i], sizeof(struct student), 1, fp) != 0; i++)
{
printf("\n%8s%8s", st[i].num, st[i].name);
for (j = 0; j < 3; j++)
printf("%8d", st[i].score[j]);
printf("%10.2f", st[i].ave);
}
n = i;
for (t = 0; st[t].ave > s.ave && t < n; t++)
;
//向文件写数据
printf("\nNow:\n");
fp1 = fopen("sort1.dat", "w");
for (i = 0; i < t; i++)
{
fwrite(&st[i], sizeof(struct student), 1, fp1);
printf("\n %8s%8s", st[i].num, st[i].name);
for (j = 0; j < 3; j++)
printf("%8d", st[i].score[j]);
printf("%10.2f", st[i].ave);
}
fwrite(&s, sizeof(struct student), 1, fp1);
printf("\n %8s %7s %7d %7d%7d%10.2f", s.num, s.name, s.score[0], s.score[1], s.score[2], s.ave);
for (i = t; i < n; i++)
{
fwrite(&st[i], sizeof(struct student), 1, fp1);
printf("\n %8s%8s", st[i].num, st[i].name);
for (j = 0; j < 3; j++)
printf("%8d", st[i].score[j]);
printf("%10.2f", st[i].ave);
}
printf("\n");
fclose(fp);
fclose(fp1);
return 0;
}
运行结果：
WX20220331-141057@2x.png
为节省篇幅，本题和第8题不再给出第6题"解法二"的程序，请读者自已编写程序。
题目8：将第 7 题结果仍存入原有的 stu_sort 文件而不另建立新文件。
解：
答案代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct student
{
char num[10];
char name[8];
int score[3];
float ave;
} st[10], s;
int main()
{
FILE *fp, *fp1;
int i, j, t, n;
printf("\nNO.:");
scanf("%s", s.num);
printf("name:");
scanf("%s", s.name);
printf("score1,score2,score3:");
scanf("%d,%d,%d", &s.score[0], &s.score[1], &s.score[2]);
s.ave = (s.score[0] + s.score[1] + s.score[2]) / 3.0;
//从文件读数据
if ((fp = fopen("stu_sort", "r")) == NULL)
{
printf("can not open file.");
exit(0);
}
printf("original data:\n");
for (i = 0; fread(&st[i], sizeof(struct student), 1, fp) != 0; i++)
{
printf("\n%8s%8s", st[i].num, st[i].name);
for (j = 0; j < 3; j++)
printf("%8d", st[i].score[j]);
printf("%10.2f", st[i].ave);
}
n = i;
for (t = 0; st[t].ave > s.ave && t < n; t++)
;
//向文件写数据
printf("\nNow:\n");
fp1 = fopen("sort1.dat", "w");
for (i = 0; i < t; i++)
{
fwrite(&st[i], sizeof(struct student), 1, fp1);
printf("\n %8s%8s", st[i].num, st[i].name);
for (j = 0; j < 3; j++)
printf("%8d", st[i].score[j]);
printf("%10.2f", st[i].ave);
}
fwrite(&s, sizeof(struct student), 1, fp1);
printf("\n %8s %7s %7d %7d %7d %10.2f", s.num, s.name, s.score[0], s.score[1], s.score[2], s.ave);
for (i = t; i < n; i++)
{
fwrite(&st[i], sizeof(struct student), 1, fp1);
printf("\n %8s%8s", st[i].num, st[i].name);
for (j = 0; j < 3; j++)
printf("%8d", st[i].score[j]);
printf("%10.2f", st[i].ave);
}
printf("\n");
fclose(fp);
fclose(fp1);
return 0;
}
运行结果：
WX20220331-142235@2x.png
题目9：有一磁盘文件 employee ，内存放职工的数据。每个职工的数据包括职工姓名、职工号、性别、年龄、住址、工资、健康状况、文化程度。今要求将职工名、工资的信息单独抽出来另建一个简明的职工工资文件。
解：N-S图如图10.5所示。
WX20220331-141310@2x.png
答案代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
struct employee
{
char num[6];
char name[10];
char sex[2];
int age;
char addr[20];
int salary;
char health[8];
char class[10];
} em[10];
struct emp
{
char name[10];
int salary;
} em_case[10];
int main()
{
FILE *fp1, *fp2;
int i, j;
if ((fp1 = fopen("employee", "r")) == NULL)
{
printf("can not open file.\n");
exit(0);
}
printf("\n NO. name sex age addr salary health class\n");
for (i = 0; fread(&em[i], sizeof(struct employee), 1, fp1) != 0; i++)
{
printf("\n%4s%8s%4s%6d%10s%6d%10s%8s", em[i].num, em[i].name, em[i].sex, em[i].age, em[i].addr, em[i].salary, em[i].health, em[i].class);
strcpy(em_case[i].name, em[i].name);
em_case[i].salary = em[i].salary;
}
printf("\n\n**************************************************");
if ((fp2 = fopen("emp_salary", "wb")) == NULL)
{
printf("can not open file\n");
exit(0);
}
for (j = 0; j < i; j++)
{
if (fwrite(&em_case[j], sizeof(struct emp), 1, fp2) != 1)
printf("error!");
printf("\n %12s%10d", em_case[j].name, em_case[j].salary);
}
printf("\n\n**************************************************");
fclose(fp1);
fclose(fp2);
return 0;
}
运行结果：
WX20220331-144045@2x.png
说明：数据文件 employee 是事先建立好的，其中已有职工数据，而 emp_salary 文件则是由程序建立的。
建立 employee 文件的程序如下：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct employee
{
char num[6];
char name[10];
char sex[2];
int age;
char addr[20];
int salary;
char health[8];
char class[10];
} em[10];
int main()
{
FILE *fp;
int i;
printf("input NO.,name,sex,age,addr,salary,health,class\n");
for (i = 0; i < 4; i++)
scanf("%s %s %s %d %s %d %s %s", em[i].num, em[i].name, em[i].sex, &em[i].age, em[i].addr, &em[i].salary, em[i].health, em[i].class);
//将数据写入文件
if ((fp = fopen("employee", "w")) == NULL)
{
printf("can not open file.");
exit(0);
}
for (i = 0; i < 4; i++)
if (fwrite(&em[i], sizeof(struct employee), 1, fp) != 1)
printf("error\n");
fclose(fp);
return 0;
}
在运行此程序时从键盘输入4个职工的数据，程序将它们写入 employee 文件。在运行前面一个程序时从 employee 文件中读出数据并输出到屏幕，然后建立一个简明文件，同时在屏幕上输出。
WX20220331-144253@2x.png
题目10：从第 9 题的"职工工资文件"中删去一个职工的数据，再存回原文件。
解：N-S图如图10.6所示。
WX20220331-144329@2x.png
答案代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
struct employee
{
char name[10];
int salary;
} emp[20];
int main()
{
FILE *fp;
int i, j, n, flag;
char name[10];
if ((fp = fopen("emp_salary", "rb")) == NULL)
{
printf("can not open file.\n");
exit(0);
}
printf("\noriginal data:\n");
for (i = 0; fread(&emp[i], sizeof(struct employee), 1, fp) != 0; i++)
printf("\n %8s %7d", emp[i].name, emp[i].salary);
fclose(fp);
n = i;
printf("\ninput name deleted:\n");
scanf("%s", name);
for (flag = 1, i = 0; flag && i < n; i++)
{
if (strcmp(name, emp[i].name) == 0)
{
for (j = i; j < n - 1; j++)
{
strcpy(emp[i].name, emp[+1].name);
emp[j].salary = emp[j + 1].salary;
}
flag = 0;
}
}
if (!flag)
n = n - 1;
else
printf("\nnot found!");
printf("\nNow,The content of file:\n");
if ((fp = fopen("emp_salary", "wb")) == NULL)
{
printf("can not open file\n");
exit(0);
}
for (i = 0; i < n; i++)
fwrite(&emp[i], sizeof(struct employee), 1, fp);
fclose(fp);
fp = fopen("emp_salary", "r");
for (i = 0; fread(&emp[i], sizeof(struct employee), 1, fp) != 0; i++)
printf("\n%8s %7d", emp[i].name, emp[i].salary);
printf("\n");
fclose(fp);
return 0;
}
运行结果：
WX20220331-145238@2x.png
题目11：从键盘输入若干行字符（每行长度不等），输入后把它们存储到一磁盘文件中。再从该文件中读入这些数据，将其中小写字母转换成大写字母后在显示屏上输出。
解：N-S图如图 10.7所示。
WX20220331-145425@2x.png
答案代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, flag;
char str[80], c;
FILE *fp;
fp = fopen("text", "w");
flag = 1;
while (flag == 1)
{
printf("input string:\n");
gets(str);
fprintf(fp, "%s\n", str);
printf("continue?");
c = getchar();
if ((c == 'N') || (c == 'n'))
flag = 0;
getchar();
}
fclose(fp);
fp = fopen("text", "r");
while (fscanf(fp, "%s", str) != EOF)
{
for (i = 0; str[i] != '\0'; i++)
if ((str[i] >= 'a') && (str[i] <= 'z'))
str[i] -= 32;
printf("%s\n", str);
}
fclose(fp);
return 0;
}
运行结果：
WX20220331-150953@2x.png
此程序运行结果是正确的，但是如果输入的字符串中包含了空格，就会发生一些问题，例如输入：
inut string:
i am a student.
得到的结果是：
I
AM
A
STUDENT.
把一行分成几行输出。这是因为用fscanf 函数从文件读入字符串时，把空格作为一个字符串的结束标志，因此把该行作为 4 个字符串来处理，分别输出在 4 行上。请读者考虑怎样解决这个问题。
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