C及C++程序设计 第十三章 磁盘文件操作(IO系统)

第一章一种新的C语言学习方式1.一台能够工作的计算机包括？CPU （Central Processing Unit,中央处理单元，进行运算和控制，包括运算器和控制器等）、存储器（如RAM、ROM等）、输入设备、输出设备（包括串行/并行接口、USB等）。

其中，RAM （RandomAccess Memory,随机存储器）主要用于存储数据，ROM （RcadOnlyMemory, 只读存储器）主要用于存储程序。

2.单片机工作时需要什么？需要稳定的电源、晶振、外部存储器和编程调试接口，就像计算机工作时需要电源、晶振、硬盘或其他大容量外部存储器和操作系统一样。

微控制器是将单片机独立工作所需的电源适配器、晶振、外部存储器和串口转换电路等封装到一个模块上，这样就能直接与计算机连接并进行编程开发，不需任何其他芯片和电路。

3. AT89S52是一种什么样的单片机？是一种高性能、低功耗的8位单片机，内含8 KBISPdn-System Programmable系统在线编程）可反复擦写IOOO次的Flash只读程存器，采用ATMEL公司的高密度非易失性存储技术制造,兼容标准MCS51指令系统及其引脚结构。

在实际工程应用中，功能强大的AT89S52 已成为许多高性价比嵌入式控制应用系统的解决方案。

4. Progisp是一款什么样的软件？是一款免费下载的ISP软件，不需要专门的安装即可使用，非常方便。

使用该软件，读者可以将C语言程序生成的可执行文件下载到机器人单片机上。

使用时需要1根USBA转B 信号线。

5.简述串口调试工具的特点。

串口调试工具就是串行通信接口调试软件，集数据发送、数据接收、数据监控、数据分析等功能于一身，具有小巧精致、操作简捷、功能强大的特点，可以在串口通信监控、设备通信测试工作中有效提高效率。

6. pr i ntf （）函数称为？称为格式输出函数，其功能是按用户指定的格式，把指定的数据输出显示。

Print （）函数是C语言提供的标准输出函数，定义在C语言的标准函数库中，要使用它，必须包括定义标准函数库的头文件stdio. h o第二章最简单的C程序设计——机器人做算数1. C语言用什么整型变量？C语言用关键字imt定义整型变量。

C语言与操作引言C语言是一门广泛应用于系统软件开发以及嵌入式系统中的程序设计语言。

搭配操作系统进行开发可以提高程序的可移植性、可维护性和可靠性。

本文将深入探讨C 语言与操作系统之间的关系以及操作系统在C语言中的应用。

C语言与操作系统的关系C语言的特点C语言是一门高级编程语言，既具备高级语言的特征，又具备低级语言的灵活性。

C语言提供了对底层硬件的直接访问和控制的能力，适用于开发系统软件和操作系统内核。

操作系统的作用操作系统是计算机硬件与应用软件之间的中间软件层，它管理计算机的资源并使其能够高效地运行。

操作系统提供了多任务管理、内存管理、文件系统等功能，使得软件开发人员可以更方便地编写应用程序。

操作系统与C语言的结合C语言与操作系统之间的关系是密切的，操作系统提供了丰富的系统调用接口供C 语言程序使用。

C语言通过调用操作系统的API函数，可以实现对底层硬件资源的控制，如文件的读写、进程的创建与调度、内存的分配与释放等功能。

C语言程序在操作系统的支持下可以跨平台运行，具备了良好的可移植性。

C语言在操作系统中的应用进程管理进程是操作系统中最基本的概念之一，是一个正在运行的程序的实例。

C语言提供了创建、启动和终止进程的函数，如fork()、exec()和exit()等。

通过这些函数，C语言程序可以与操作系统进行交互，完成进程的管理和调度。

内存管理C语言提供了内存管理的函数，如malloc()和free()等。

操作系统负责分配和回收内存资源，而C语言程序通过调用这些函数来使用内存。

操作系统提供了虚拟内存管理机制，使得C语言程序可以使用比实际物理内存更大的内存空间。

文件管理C语言提供了文件操作的函数，如fopen()、fwrite()和fclose()等。

这些函数可以让C语言程序在操作系统的支持下对文件进行读写操作。

操作系统负责管理文件系统，包括文件的创建、打开、关闭以及读取和写入等操作。

网络通信C语言提供了网络编程的函数，如socket()和send()等。

文件操作的一般步骤(1)在linux系统中要操作一个文件，一般是先open打开一个文件，得到一个文件描述符，然后对文件进行读写操作（或其他操作），最后close关闭文件即可(2)强调一点：我们对文件进行操作时，一定要先打开文件，打开成功后才能去操作（如果打开本身失败，后面就不用操作了）；最后读写完成之后一定要close关闭文件，否则可能会造成文件损坏。

(3)文件平时是存在块设备中的文件系统中的，我们把这种文件叫静态文件。

当我们去open打开一个文件时，linux内核在进程中建立了一个打开文件的（进程控制块PCB （process control block）），记录下我们打开的这个文件；内核在内存中申请一段内存，将静态文件的内容从块设备中读取到内存中（叫动态文件）。

(4)打开文件后，以后对这个文件的读写操作，都是针对内存中这一份动态文件的，而并不是针对静态文件的。

当我们对动态文件进行读写后，此时内存中的动态文件和块设备中的静态文件就不同步了，当我们close关闭动态文件时，close内部内核将内存中的动态文件的内容去更新（同步）块设备中的静态文件。

(5)常见的一些现象：第一个：打开一个大文件时比较慢第二个：我们写了一半的文件，如果没有点保存直接关机/断电，重启后文件内容丢失。

文件描述符：文件描述符就是用来区分一个程序打开的多个文件的。

作用域：当前进程，出了当前进程这个文件描述符就没有意义了ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count) 特点：非阻塞，但是设备文件（键盘鼠标）会阻塞文件操作函数fd表示要读取哪个文件，fd一般由前面的open返回得到buf是应用程序自己提供的一段内存缓冲区，读到缓存区里面count是我们要读取的字节数ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);buf是输入型参数，写到文件里int open(const char *path, int oflag, ... );1) 读写权限：O_RDONLY O_WRONLY O_RDWR2) 打开存在并有内容的文件时：O_APPEND、O_TRUNC3）如果O_APPEND和O_TRUNC同时出现，会忽略O_APPEND 去执行 O_TRUNC4）打开不存在的文件时：O_CREAT、O_EXCL联合使用open中加入O_CREAT后，不管原来这个文件存在与否都能打开成功，如果原来这个文件不存在则创建一个空的新文件，如果原来这个文件存在则会重新创建这个文件，原来的内容会被消除掉（有点类似于先删除原来的文件再创建一个新的）5)O_NONBLOCK打开一个文件默认就是阻塞式的，如果你希望以非阻塞的方式打开文件，则flag中要加O_NONBLOCK标志。

c语言文件操作课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握C语言文件操作的基本概念，包括文件类型、文件指针和文件状态标志。

2. 学会使用C语言标准库函数进行文件的打开、关闭、读写操作。

3. 理解文件缓冲机制，掌握文件的随机读写方法。

4. 能够运用C语言实现简单的文件加密和解密。

技能目标：1. 能够独立编写C语言程序，实现对文本文件的创建、编辑和保存。

2. 能够运用文件操作实现数据的持久化存储，提高程序的实用性。

3. 能够分析文件操作过程中可能出现的错误，并学会调试和解决相关问题。

4. 培养良好的编程习惯，遵循代码规范，提高代码质量。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对C语言编程的兴趣，激发学习热情，提高自主学习能力。

2. 培养学生的团队协作精神，学会在合作中解决问题，共同进步。

3. 培养学生面对问题敢于挑战、勇于创新的精神，提高解决实际问题的能力。

4. 增强学生的信息安全意识，了解文件加密的重要性，为今后的学习和工作打下基础。

本课程设计针对高中年级学生，结合C语言文件操作的知识点，注重理论与实践相结合，培养学生的编程能力和实际应用能力。

课程目标明确、具体，可衡量，便于教学设计和评估。

在教学过程中，要关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能达到课程目标。

二、教学内容1. 文件操作基本概念：文件类型、文件指针、文件状态标志。

相关教材章节：第三章第四节“文件操作基础”2. 文件打开与关闭：fopen函数、fclose函数。

相关教材章节：第三章第五节“文件打开与关闭”3. 文件读写操作：fputc函数、fputs函数、fgetc函数、fgets函数、fprintf 函数、fscanf函数。

相关教材章节：第三章第六节“文件的读写操作”4. 文件随机读写：fseek函数、ftell函数、rewind函数、fread函数、fwrite 函数。

相关教材章节：第三章第七节“文件的随机读写”5. 文件加密与解密：异或运算实现文件加密解密。

《C语言程序设计》学习指导温东新课程名称：C语言程序设计英文名称：HIGH LEVEL LANGUAGE PROGRAMMING开课院系：远程教育学院开课学时：68上机学时：30学分：5授课对象：远程教育学院专升本计算机科学与技术专业学生一、教学目的与课程性质、任务。

教学目的：通过本课程的学习，除了使学生掌握C语言的基本语法规范，高级语言程序设计语言的基础知识外，还让学生掌握一些必要的算法，程序设计方法和编程技巧，引导学生开始使用计算机进行问题求解。

C语言程序设计课程是计算机科学与技术专业本科教学中主干课程之一。

C语言程序设计课程学习的主要任务是提高学生的程序设计能力，教学内容主要包括C语言的基本语法规范，高级语言程序设计语言的基础知识，使用计算机进行问题求解所需的一些必要的算法，程序设计方法和编程技巧。

二、教学要求该课程开设位于本科教学的第一学期，课程的教学不仅讲授C语言的基本语法规范，高级语言程序设计语言的基础知识，还让学生掌握一些必要的算法，程序设计方法和编程技巧，引导学生开始使用计算机进行问题求解。

在教学环节上，对学生的学习提出“掌握”和“了解”两个层次上要求，所谓“掌握”，是指学生在课后，必须能将所学内容自己理解并解决实际问题，这是将所学知识熟练应用到实践中的基础。

所谓“了解”，是要求学生对所学内容有初步的认2哈尔滨工业大学优秀教学设计知，在遇到相关问题时要求能够辨识。

教学以课堂讲授为主，辅之以POWERPOINT方式。

三、教学进度表哈尔滨工业大学远程教育学院34哈尔滨工业大学优秀教学设计哈尔滨工业大学远程教育学院5四、教学内容与讲授方法6哈尔滨工业大学优秀教学设计哈尔滨工业大学远程教育学院78哈尔滨工业大学优秀教学设计哈尔滨工业大学远程教育学院9五、课程的重点、思考题第一章C语言概述本章学习重点：1、C语言历史背景2、C语言特点3、简单C程序，上机步骤本章思考题：1.总结出计算机编程的几个步骤，试着在Turbo C2.0的条件下编辑和调试第一个C语言程序,在屏幕上打印出“This is my first programme”。

c#基础语⾔编程-⽂件流操作引⾔在System.IO 命名空间下提供了⼀系列的类，我们可以通过相应的类进⾏⽂件、⽬录、数据流的操作。

1、File类：提供⽤于创建、复制、删除、移动和打开⽂件的静态⽅法。

File类2、FileInfo类：提供创建、复制、删除、移动和打开⽂件的属性和实例⽅法。

FileInfo类3、FileStream类：主要⽤于读取磁盘上的⽂件或者向磁盘⽂件写⼊信息。

有时，我们需要将程序中的⼀些数据存储到磁盘上或是读取配置⽂件中某些内容，在这⾥我们就会⽤该类。

4、MemoryStream类：主要⽤于操作内存中的数据。

⽐如说⽹络中传输数据时可以⽤流的形式，当我们收到这些流数据时就可以声明MemoryStream类来存储并且处理它们。

5、BufferedStream类：主要也是⽤来处理流数据的，但是该类主要的功能是⽤来封装其他流类。

为什么要封装其他流类，这么做的意义是什么？按照微软的话说主要是减少某些流直接操作存储设备的时间。

对于⼀些流来说直接向磁盘中存储数据这种做法的效率并不⾼，⽤BufferedStream包装过的流，先在内存中进⾏统⼀的处理再向磁盘中写⼊数据，也会提⾼写⼊的效率。

6、 NetworkStream类：主要是专门⽤来处理服务器与客户端通信的流。

它在⽹络编程中经常使⽤，主要是⽤来处理类似Socket、TcpClient 和TcpListener这些类中得到的流。

7、StreamReader/StreamWriter类：主要⽤来处理流数据。

它们分别提供了⾼效的流读取/写⼊功能。

8、TextReader/TextWriter类：主要⽤来处理流数据。

它们分别提供了⾼效的⽂本流读取/写⼊功能。

Stream类，TextReader类，TextWriter类，BinaryReader类，BinaryWriter类都继承了IDisposable接⼝，所以使⽤后必须关闭流。

把流中数据加载到内存时要考虑内存溢出等问题Stream类，TextReader类，TextWriter类都为抽象类。

C程序设计实验教案一、实验目的1. 掌握C程序的基本结构。

2. 学会使用C语言编写简单的输入输出程序。

3. 熟悉集成开发环境（如Visual Studio、Code::Blocks等）的使用。

二、实验内容1. C程序的基本结构（1）编写一个简单的C程序，输出“Hello, World!”。

（2）理解主函数、变量声明、函数体等基本概念。

2. 输入输出语句（1）使用scanf()函数输入用户输入的数字，并输出该数字的平方。

（2）使用printf()函数输出学生的姓名、成绩和等级。

三、实验步骤1. 打开集成开发环境，创建一个新的C项目。

2. 在主函数中编写输出“Hello, World!”的代码。

3. 编写输入用户输入的数字，并输出该数字的平方的代码。

4. 编写输出学生姓名、成绩和等级的代码。

5. 保存并运行程序，观察输出结果。

四、实验要求1. 每位同学独立完成实验，不抄袭他人代码。

2. 实验过程中，遇到问题要积极思考，可以请教同学或老师。

3. 实验完成后，对照实验目的，检查自己是否达到了预期目标。

五、实验评价1. 代码是否规范、可读性强。

2. 是否能熟练使用C语言的基本语法。

3. 是否能正确使用输入输出语句。

4. 是否能独立完成实验，解决问题。

六、实验六：控制流程（条件判断与循环）1. 实验目的理解C语言中的条件判断语句（if-else）。

掌握C语言中的循环结构（while、do-while）。

2. 实验内容编写程序实现成绩判断，根据分数输出等级（优秀、良好、及格、不及格）。

编写程序计算从1加到指定数字的和。

3. 实验步骤创建新项目，编写判断成绩的程序。

编写一个循环，用于输入分数，并判断等级。

编写另一个循环，用于计算1到指定数字的和。

运行程序，验证结果。

4. 实验要求代码应包含清晰的逻辑判断和循环控制。

要求程序能够处理用户输入的无效数据。

5. 实验评价判断语句和循环结构的正确使用。

程序对于不同输入的适应性和鲁棒性。

C++基础系列——⽂件操作⼀、C++⽂件类及⽤法C++ 标准库提供了 3 个类⽤于实现⽂件操作，它们统称为⽂件流类，这 3 个类分别为：ifstream：专⽤于从⽂件读取数据ofstream：专⽤于向⽂件写⼊数据fstream：可读可写这三个⽂件流类都位于 fstream 头⽂件中fstream 类拥有 istream、ostream 类的全部成员⽅法。

fstream 头⽂件中并没有定义可直接使⽤的 fstream、ifstream 和 ofstream 类对象fstream 类常⽤成员⽅法成员⽅法名适⽤类对象功能open()fstream打开指定⽂件，使其与⽂件流对象关联is_open()ifstream检查指定⽂件是否已打开。

close()ofstream关闭⽂件，切断和⽂件流对象的关联。

swap()ofstream交换 2 个⽂件流对象。

operator>>(i)fstream重载 >> 运算符，⽤于从指定⽂件中读取数据。

gcount()(i)fstream返回上次从⽂件流提取出的字符个数。

该函数常和 get()、getline()、ignore()、 peek()、read()、readsome()、putback() 和 unget() 联⽤。

get()(i)fstream从⽂件流中读取⼀个字符，同时该字符会从输⼊流中消失。

getline(str,n,ch)(i)fstream从⽂件流中接收 n-1 个字符给 str 变量，当遇到指定 ch 字符时会停⽌读取，默认情况下 ch 为 '\0'。

ignore(n,ch)(i)fstream从⽂件流中逐个提取字符，但提取出的字符被忽略，不被使⽤，直⾄提取出 n 个字符，或者当前读取的字符为 ch。

peek()(i)fstream返回⽂件流中的第⼀个字符，但并不是提取该字符。

putback(c)(i)fstream将字符 c 置⼊⽂件流（缓冲区）。

第一篇：《C程序设计》实验教案《C程序设计》实验教案一、实验的目的与任务：《C程序设计》是一门实践性很强的课程。

通过实验使学生加深对课堂讲授的概念、语法、算法、编程技术的理解；熟悉C程序设计的开发环境；掌握程序设计和调试的基本技能。

并通过实践激发学生进一步学习的积极性，培养学生的学习兴趣和创新思维。

通过8个实验，使学生经过一定数量的上机训练，了解和掌握C程序设计的环境、程序的数据表示、程序的执行流程控制、程序的整体结构等C程序设计的基本概念和应用技术。

二、实验项目与要求实验一：C程序的运行环境和运行一个C程序的方法（2学时）实验性质：验证性实验一、实验目的1.了解所用的计算机系统的基本操作方法，学会独立使用该系统。

2.了解在该系统上如何编辑、编译、连接和运行一个C程序。

3.通过运行简单的C程序，初步了解C源程序的特点。

二、实验内容1.调用编辑程序，输入教材第一章习题1.1程序，并进行编译和运行。

应了解所用的系统是用什么命令进行编译和连接运行的。

编译和连接后所得到的目标程序的后缀是什么形式的？2.输入并运行教材第一章中习题1.4。

3.输入并运行教材第一章中习题1.9，了解如何在运行时向程序变量输入数据。

实验二数据类型、运算符和表达式（2学时）实验性质：验证性实验一、实验目的1.掌握C语言数据类型，熟悉如何定义一个整型、字符型、实型变量，以及对它们赋值的方法，了解以上类型数据输出时所用格式转换符。

2.学会使用C的有关算术运算符，以及包含这些运算符的表达式，特别是自加(++)1 和自减(--)运算符的使用。

3.进一步熟悉C程序的编辑、编译、连接和运行的过程。

二、实验内容1.输入并运行教材第三章例3.6.即：#include void main（）{char c1，c2；c1=97；c2=98；printf(“%c %c\n”，c1，c2)；printf(“%d %d\n”，c1，c2)；} 在此基础上①将第二行改为：int c1,c2; 再使之运行，分析结果。

C语言文件‎文件操作总‎结‎在ANS‎I C中，‎对文件的操‎作分为两种‎方式，即流‎式文件操作‎和I/O ‎文件操作，‎下面就分‎别介绍之。

‎一、流式‎文件操作‎这种方式的‎文件操作有‎一个重要的‎结构FIL‎E，FIL‎E在st‎d io.h‎中定义如下‎：typ‎e def ‎s truc‎t {i‎n t le‎v el;‎u nsig‎n ed f‎l ags;‎char‎fd;‎u nsig‎n ed c‎h ar h‎o ld;‎i nt b‎s ize;‎unsi‎g ned ‎c har ‎_FAR ‎*buff‎e r;u‎n sign‎e d ch‎a r _F‎A R *c‎u rp;‎u nsig‎n ed i‎s temp‎;sho‎r t to‎k en;‎} FIL‎E;FI‎L E 这个‎结构包含了‎文件操作的‎基本属性，‎对文件的操‎作都要通过‎这个结构的‎指针来进‎行，此种文‎件操作常用‎的函数见下‎表函数功‎能fop‎e n() ‎打开流f‎c lose‎() 关闭‎流fpu‎t c() ‎写一个字符‎到流中f‎g etc(‎)从流中‎读一个字符‎fsee‎k() 在‎流中定位到‎指定的字符‎fput‎s() 写‎字符串到流‎fget‎s() 从‎流中读一行‎或指定个字‎符fpr‎i ntf(‎)按格式‎输出到流‎f scan‎f() 从‎流中按格式‎读取fe‎o f() ‎到达文件尾‎时返回真值‎ferr‎o r() ‎发生错误时‎返回其值‎r ewin‎d() 复‎位文件定位‎器到文件开‎始处re‎m ove(‎)删除文‎件fre‎a d() ‎从流中读指‎定个数的字‎符fwr‎i te()‎向流中写‎指定个数的‎字符tm‎p file‎() 生成‎一个临时文‎件流tm‎p nam(‎)生成一‎个唯一的文‎件名下面‎就介绍一下‎这些函数‎1.fop‎e n()‎f open‎的原型是：‎F ILE ‎*fope‎n(con‎s t ch‎a r *f‎i lena‎m e,co‎n st c‎h ar *‎m ode)‎，fope‎n实现三个‎功能为‎使用而打开‎一个流把‎一个文件和‎此流相连接‎给此流返‎回一个FI‎L R指针‎参数fil‎e name‎指向要打‎开的文件名‎，mode‎表示打开状‎态的字符串‎，其取值如‎下表字符‎串含义"‎r" 以只‎读方式打开‎文件"w‎"以只写‎方式打开文‎件"a"‎以追加方‎式打开文件‎"r+"‎以读/写‎方式打开文‎件，如无文‎件出错"‎w+" 以‎读/写方式‎打开文件，‎如无文件生‎成新文件‎一个文件可‎以以文本模‎式或二进制‎模式打开，‎这两种的区‎别是：在文‎本模式中回‎车被当成‎一个字符'‎'/n''‎，而二进制‎模式认为它‎是两个字符‎0x0D,‎0x0A；‎如果在文件‎中读到0x‎1B，文‎本模式会认‎为这是文件‎结束符，也‎就是二进制‎模型不会对‎文件进行处‎理，而文本‎方式会按一‎定的方式‎对数据作相‎应的转换。

淮海工学院计算机科学系实验报告书课程名：《C++程序设计》题目：文件1、实验内容或题目（1）编程将一个文本文件的内容复制到另一个文本文件中。

（2）编写一个程序，实现以下功能：1）输入一系列的数据（学号、姓名、成绩）存放在文件stud.dat中；2）从该文件中读出这些数据并显示出来。

2、实验目的与要求（1）掌握磁盘文件的操作（2）使用write函数完成将内存中的一块东西写道一个输出文件流中，格式为：流对象.write((char *))&类对象名,sizeof(类对象名))（3）用read函数完成从一个文件读字节到指定的内存中，格式为：流对象.read((char *))&类对象名,sizeof(类对象名))3、实验步骤与源程序⑴实验步骤本次题目是十三章中出现过的类型题目，在课程考试之前课本上还没有练习，所以在现在考后才上交。

练习了课本上例题之后，两道题目就迎刃而解了。

⑵源代码第一题#include <fstream>#include <iostream>using namespace std;void main(){char ch;ifstream file("C:/test.txt");ofstream file1("C:/test1.txt",ios::app);while(file.get(ch)){cout << ch;file1<<ch;}file.close();file1.close();cout<<endl;}第二题#include<fstream>#include<iostream>using namespace std;struct student{ int num;char name[20];int score;};int main(){student stud[3]={1001,"Li",85,1002,"Fun",88,1003,"Wang",89};ofstream outfile("stud.dat",ios::binary);if(! outfile){cerr<<"open error!"<<endl;abort();}for(int i=0;i<3;i++)outfile.write((char*)&stud[i],sizeof(stud[i]));outfile.close();ifstream infile("stud.dat",ios::binary);if(! infile){cerr<<"open error!"<<endl;abort();}for(i=0;i<3;i++)infile.read((char*)&stud[i],sizeof(stud[i]));infile.close();for(i=0;i<3;i++){cout<<"NO."<<i+1<<endl;cout<<"num:"<<stud[i].num<<' ';cout<<"name:"<<stud[i].name<<' ';cout<<"sex:"<<stud[i].score<<' '<<endl;}return 0;}4、测试数据与实验结果（可以抓图粘贴）第一题第二题5、结果分析与实验体会。