Ndless SDK 系列教程——文件操作

ZephRay

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Ndless SDK 系列教程——文件操作

好吧，我说过更新暂停的，但是想想不更新也不好意思，以后不定期更新吧。
本节内容：
了解如何用C语言操作文件系统内的文件。

        大家可能也注意到了，本节内容讲的是C，确实，ndless SDK下文件操作的方法和标准C是一样的，如果你没有学过C语言的文件操作，没有关系，本节会详细讲解；如果你学过，也可以简单复习下。（本节在编写时参考了一些C语言教程）
我们先来看看Ndless提供了哪些函数供我们使用。
FILE *fopen(const char *, const char *);
FILE *freopen(const char *, const char *, FILE *);
size_t fread(void *, size_t, size_t, FILE *);
size_t fwrite(const void *, size_t, size_t, FILE *);
int fputc(int, FILE *);
int fgetc(FILE *);
int fflush(FILE *);
int fclose(FILE *);
int ferror(FILE *);
int fseek(FILE *, long int, int);
long int ftell(FILE *);
int remove(const char *);
等会我们会对这些函数进行介绍。现在我们先来讲讲文件相关的事情。文件是什么，我们就不解释了。不过在POSIX标准当中，文件又可分为普通文件和设备文件。虽然Nspire OS也遵循POSIX标准，但是文件系统中并不存在设备文件，所以这里就只讲普通文件。普通文件，我们有一种不算太合理但是约定俗成的分类方法，那就是按照文件编码分成ASCII文件和二进制码文件两种。ASCII文件也成为称为文件（在Pascal中ASCII文件的类型就叫Text），ASCII码大家应该都知道吧，编程老师让我们背过的，A对应65，a对应93。ASCII文件的编码必须严格按照ASCII进行。而二进制文件则没有这么多规定，存啥都可以。这两张文件类型在存储上没有什么区别，只是在编程语言里为了使用方便，进行了一下分类。
在C语言中（Pascal也一样），我们用一个指针变量指向一个文件，这叫文件指针。文件指针指向一个FILE型变量，其中FILE应为大写，它实际上是由系统定义的一个结构，该结构中含有文件名、文件状态和文件当前位置等信息。 在编写源程序时不必关心FILE结构的细节。例如：FILE *fp； 表示fp是指向FILE结构的指针变量，通过fp 即可找存放某个文件信息的结构变量，然后按结构变量提供的信息找到该文件， 实施对文件的操作。习惯上也笼统地把fp称为指向一个文件的指针。文件的打开与关闭文件在进行读写操作之前要先打开，使用完毕要关闭。 所谓打开文件，实际上是建立文件的各种有关信息，并使文件指针指向该文件，以便进行其它操作。关闭文件则断开指针与文件之间的联系，也就禁止再对该文件进行操作。事实上在C语言中有两套不同的文件读写函数，一套是前面带f字母的，另一套没有。带f的函数更高级，读写是带缓冲的，其中，Ndless SDK只提供了带f的。
我们从文件打开开始。文件打开的函数是fopen，其调用的一般形式为：文件指针名=fopen(文件名，使用文件方式)其中，“文件指针名”必须是被说明为FILE 类型的指针变量，“文件名”是被打开文件的文件名。“使用文件方式”是指文件的类型和操作要求。“文件名”是字符串常量或字符串数组，在nspire上，用户文件都是存在我的文档下的，对应"/documents/"。例如：

1. FILE *fp;
   
2. fp=fopen(”/documents/a.txt”,”r”);

复制代码

又如

1. FILE *fp;
   
2. fp=fopen(“/documents/hzk16.bin”,”rb”);

复制代码

后面的打开方式可以有以下取值：
“rt”　　　　　　只读打开一个文本文件，只允许读数据
“wt”　　　　　　只写打开或建立一个文本文件，只允许写数据
“at”　　　　　　追加打开一个文本文件，并在文件末尾写数据
“rb”　　　　　　只读打开一个二进制文件，只允许读数据
“wb”　　　　 　 只写打开或建立一个二进制文件，只允许写数据
“ab” 　　　　 　追加打开一个二进制文件，并在文件末尾写数据
“rt+”　　　　　 读写打开一个文本文件，允许读和写
“wt+”　　　　　 读写打开或建立一个文本文件，允许读写
“at+”　　　　　 读写打开一个文本文件，允许读，或在文件末追加数 据
“rb+”　　　　　 读写打开一个二进制文件，允许读和写
“wb+”　　　　　 读写打开或建立一个二进制文件，允许读和写
“ab+” 　　　　　读写打开一个二进制文件，允许读，或在文件末追加数据
有没有发现什么规律呢？对了，打开方式必定由r、w、a、t、b和+六个字符组成，它们的含义是：
r(read): 读
w(write): 写
a(append): 追加
t(text): 文本文件，可省略，在ndless上不能写
b(banary): 二进制文件
+: 读和写
在使用时，有几点是需要注意的：1、凡用“r”打开一个文件时，该文件必须已经存在， 且只能从该文件读出。2、用“w”打开的文件只能向该文件写入。 若打开的文件不存在，则以指定的文件名建立该文件，若打开的文件已经存在，则将该文件删去，重建一个新文件。3、若要向一个已存在的文件追加新的信息，只能用“a”方式打开文件。但此时该文件必须是存在的，否则将会出错。4、在打开一个文件时，如果出错，fopen将返回一个空指针值NULL。在程序中可以用这一信息来判别是否完成打开文件的工作，并作相应的处理。因此常用以下程序段打开文件：

1. if ((fp=fopen("\hzk16.bin","rb")==NULL)
   
2. {
   
3. nio_printf(&csl,"\nerror on open hzk16 file!");
   
4. nio_getch();
   
5. return -1;
   
6. }

复制代码

文件操作结束后一定要记得用fclose关闭文件，方法很简单，fclose(fp)即可。
接下来分别介绍其它函数。把fopen和fclose独立出来是因为这两个函数在文件操作时肯定要用到，而接下来的可以按需要选择。以下内容都是直接从C语言教程复制过来的，例程需要经过修改才能使用。其中使用了一个叫做rewind(fp)的函数，这个ndless是不提供的，可以用fseek(fp,0,0)来代替。


一、读字符函数fgetc
　　fgetc函数的功能是从指定的文件中读一个字符，函数调用的形式为：字符变量=fgetc(文件指针)； 例如：ch=fgetc(fp);其意义是从打开的文件fp中读取一个字符并送入ch中。

　　对于fgetc函数的使用有以下几点说明：
1. 在fgetc函数调用中，读取的文件必须是以读或读写方式打开的。

2. 读取字符的结果也可以不向字符变量赋值，例如：fgetc(fp);但是读出的字符不能保存。

3. 在文件内部有一个位置指针。用来指向文件的当前读写字节。在文件打开时，该指针总是指向文件的第一个字节。使用fgetc 函数后， 该位置指针将向后移动一个字节。 因此可连续多次使用fgetc函数，读取多个字符。 应注意文件指针和文件内部的位置指针不是一回事。文件指针是指向整个文件的，须在程序中定义说明，只要不重新赋值，文件指针的值是不变的。文件内部的位置指针用以指示文件内部的当前读写位置，每读写一次，该指针均向后移动，它不需在程序中定义说明，而是由系统自动设置的。

[例10.1]读入文件e10-1.c，在屏幕上输出。

1. #include<stdio.h>
   
2. main()
   
3. {
   
4.   FILE *fp;
   
5.   char ch;
   
6.   if((fp=fopen("e10_1.c","rt"))==NULL)
   
7.   {
   
8.     printf("Cannot open file strike any key exit!");
   
9.     getch();
   
10.     exit(1);
    
11.   }
    
12.   ch=fgetc(fp);
    
13.   while (ch!=EOF)
    
14.   {
    
15.     putchar(ch);
    
16.     ch=fgetc(fp);
    
17.   }
    
18.   fclose(fp);
    
19. }

复制代码

本例程序的功能是从文件中逐个读取字符，在屏幕上显示。 程序定义了文件指针fp,以读文本文件方式打开文件“e10_1.c”， 并使fp指向该文件。如打开文件出错， 给出提示并退出程序。程序第12行先读出一个字符，然后进入循环，只要读出的字符不是文件结束标志(每个文件末有一结束标志EOF)就把该字符显示在屏幕上，再读入下一字符。每读一次，文件内部的位置指针向后移动一个字符，文件结束时，该指针指向EOF。执行本程序将显示整个文件。

二、写字符函数fputc

　　fputc函数的功能是把一个字符写入指定的文件中，函数调用的形式为： fputc(字符量，文件指针)； 其中，待写入的字符量可以是字符常量或变量，例如：fputc('a',fp);其意义是把字符a写入fp所指向的文件中。

　　对于fputc函数的使用也要说明几点：
1. 被写入的文件可以用、写、读写，追加方式打开，用写或读写方式打开一个已存在的文件时将清除原有的文件内容，写入字符从文件首开始。如需保留原有文件内容，希望写入的字符以文件末开始存放，必须以追加方式打开文件。被写入的文件若不存在，则创建该文件。

2. 每写入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。

3. fputc函数有一个返回值，如写入成功则返回写入的字符， 否则返回一个EOF。可用此来判断写入是否成功。

[例2]从键盘输入一行字符，写入一个文件， 再把该文件内容读出显示在屏幕上。

1. #include<stdio.h>
   
2. main()
   
3. {
   
4.   FILE *fp;
   
5.   char ch;
   
6.   if((fp=fopen("string","wt+"))==NULL)
   
7.   {
   
8.     printf("Cannot open file strike any key exit!");
   
9.     getch();
   
10.     exit(1);
    
11.   }
    
12.   printf("input a string:\n");
    
13.   ch=getchar();
    
14.   while (ch!='\n')
    
15.   {
    
16.     fputc(ch,fp);
    
17.     ch=getchar();
    
18.   }
    
19.   rewind(fp);
    
20.   ch=fgetc(fp);
    
21.   while(ch!=EOF)
    
22.   {
    
23.     putchar(ch);
    
24.     ch=fgetc(fp);
    
25.   }
    
26.   printf("\n");
    
27.   fclose(fp);
    
28. }

复制代码

程序中第6行以读写文本文件方式打开文件string。程序第13行从键盘读入一个字符后进入循环，当读入字符不为回车符时，则把该字符写入文件之中，然后继续从键盘读入下一字符。 每输入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。写入完毕， 该指针已指向文件末。如要把文件从头读出，须把指针移向文件头，程序第19行rewind函数用于把fp所指文件的内部位置指针移到文件头。 第20至25行用于读出文件中的一行内容。

[例3]把命令行参数中的前一个文件名标识的文件， 复制到后一个文件名标识的文件中， 如命令行中只有一个文件名则把该文件写到标准输出文件(显示器)中。

1. #include<stdio.h>
   
2. main(int argc,char *argv[])
   
3. {
   
4.   FILE *fp1,*fp2;
   
5.   char ch;
   
6.   if(argc==1)
   
7.   {
   
8.     printf("have not enter file name strike any key exit");
   
9.     getch();
   
10.     exit(0);
    
11.   }
    
12.   if((fp1=fopen(argv[1],"rt"))==NULL)
    
13.   {
    
14.     printf("Cannot open %s\n",argv[1]);
    
15.     getch();
    
16.     exit(1);
    
17.   }
    
18.   if(argc==2) fp2=stdout;
    
19.   else if((fp2=fopen(argv[2],"wt+"))==NULL)
    
20.   {
    
21.     printf("Cannot open %s\n",argv[1]);
    
22.     getch();
    
23.     exit(1);
    
24.   }
    
25.   while((ch=fgetc(fp1))!=EOF)
    
26.   fputc(ch,fp2);
    
27.   fclose(fp1);
    
28.   fclose(fp2);
    
29. }

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本程序为带参的main函数。程序中定义了两个文件指针 fp1 和fp2，分别指向命令行参数中给出的文件。如命令行参数中没有给出文件名，则给出提示信息。程序第18行表示如果只给出一个文件名，则使fp2指向标准输出文件(即显示器)。程序第25行至28行用循环语句逐个读出文件1中的字符再送到文件2中。再次运行时，给出了一个文件名(由例10.2所建立的文件)， 故输出给标准输出文件stdout，即在显示器上显示文件内容。第三次运行，给出了二个文件名，因此把string中的内容读出，写入到OK之中。可用DOS命令type显示OK的内容。

三、读字符串函数fgets
函数的功能是从指定的文件中读一个字符串到字符数组中，函数调用的形式为： fgets(字符数组名，n，文件指针)；其中的n是一个正整数。表示从文件中读出的字符串不超过 n-1个字符。在读入的最后一个字符后加上串结束标志'\0'。例如：fgets(str,n,fp);的意义是从fp所指的文件中读出n-1个字符送入字符数组str中。
[例4]从e10_1.c文件中读入一个含10个字符的字符串。

1. #include<stdio.h>
   
2. main()
   
3. {
   
4.   FILE *fp;
   
5.   char str[11];
   
6.   if((fp=fopen("e10_1.c","rt"))==NULL)
   
7.   {
   
8.     printf("Cannot open file strike any key exit!");
   
9.     getch();
   
10.     exit(1);
    
11.   }
    
12.   fgets(str,11,fp);
    
13.   printf("%s",str);
    
14.   fclose(fp);
    
15. }

复制代码

本例定义了一个字符数组str共11个字节，在以读文本文件方式打开文件e101.c后，从中读出10个字符送入str数组，在数组最后一个单元内将加上'\0'，然后在屏幕上显示输出str数组。输出的十个字符正是例10.1程序的前十个字符。

　　对fgets函数有两点说明：
1. 在读出n-1个字符之前，如遇到了换行符或EOF，则读出结束。
2. fgets函数也有返回值，其返回值是字符数组的首地址。

四、写字符串函数fputs
fputs函数的功能是向指定的文件写入一个字符串，其调用形式为： fputs(字符串，文件指针) 其中字符串可以是字符串常量，也可以是字符数组名，或指针 变量，例如：
fputs(“abcd“，fp)；
其意义是把字符串“abcd”写入fp所指的文件之中。
[例5]在例10.2中建立的文件string中追加一个字符串。

1. #include<stdio.h>
   
2. main()
   
3. {
   
4.   FILE *fp;
   
5.   char ch,st[20];
   
6.   if((fp=fopen("string","at+"))==NULL)
   
7.   {
   
8.     printf("Cannot open file strike any key exit!");
   
9.     getch();
   
10.     exit(1);
    
11.   }
    
12.   printf("input a string:\n");
    
13.   scanf("%s",st);
    
14.   fputs(st,fp);
    
15.   rewind(fp);
    
16.   ch=fgetc(fp);
    
17.   while(ch!=EOF)
    
18.   {
    
19.     putchar(ch);
    
20.     ch=fgetc(fp);
    
21.   }
    
22.   printf("\n");
    
23.   fclose(fp);
    
24. }　　

复制代码

本例要求在string文件末加写字符串，因此，在程序第6行以追加读写文本文件的方式打开文件string 。 然后输入字符串， 并用fputs函数把该串写入文件string。在程序15行用rewind函数把文件内部位置指针移到文件首。 再进入循环逐个显示当前文件中的全部内容。

五、fread和fwrite
　　Ｃ语言还提供了用于整块数据的读写函数。 可用来读写一组数据，如一个数组元素，一个结构变量的值等。读数据块函数调用的一般形式为： fread(buffer,size,count,fp); 写数据块函数调用的一般形式为： fwrite(buffer,size,count,fp); 其中buffer是一个指针，在fread函数中，它表示存放输入数据的首地址。在fwrite函数中，它表示存放输出数据的首地址。 size 表示数据块的字节数。count 表示要读写的数据块块数。fp 表示文件指针。
例如：
fread(fa,4,5,fp); 其意义是从fp所指的文件中，每次读4个字节(一个实数)送入实数组fa中，连续读5次，即读5个实数到fa中。
[例6]从键盘输入两个学生数据，写入一个文件中， 再读出这两个学生的数据显示在屏幕上。

1. #include<stdio.h>
   
2. struct stu
   
3. {
   
4.   char name[10];
   
5.   int num;
   
6.   int age;
   
7.   char addr[15];
   
8. }boya[2],boyb[2],*pp,*qq;
   
9. main()
   
10. {
    
11.   FILE *fp;
    
12.   char ch;
    
13.   int i;
    
14.   pp=boya;
    
15.   qq=boyb;
    
16.   if((fp=fopen("stu_list","wb+"))==NULL)
    
17.   {
    
18.     printf("Cannot open file strike any key exit!");
    
19.     getch();
    
20.     exit(1);
    
21.   }
    
22.   printf("\ninput data\n");
    
23.   for(i=0;i<2;i++,pp++)
    
24.     scanf("%s%d%d%s",pp->name,&pp->num,&pp->age,pp->addr);
    
25.   pp=boya;
    
26.   fwrite(pp,sizeof(struct stu),2,fp);
    
27.   rewind(fp);
    
28.   fread(qq,sizeof(struct stu),2,fp);
    
29.   printf("\n\nname\tnumber age addr\n");
    
30.   for(i=0;i<2;i++,qq++)
    
31.     printf("%s\t%5d%7d%s\n",qq->name,qq->num,qq->age,qq->addr);
    
32.   fclose(fp);
    
33. }

复制代码

本例程序定义了一个结构stu,说明了两个结构数组boya和 boyb以及两个结构指针变量pp和qq。pp指向boya,qq指向boyb。程序第16行以读写方式打开二进制文件“stu_list”，输入二个学生数据之后，写入该文件中， 然后把文件内部位置指针移到文件首，读出两块学生数据后，在屏幕上显示。

六、格式化读写函数fscanf和fprintf
（注：Ndless SDK似乎只提供了fprintf，而没有fscanf，使用fscanf可能会引起意想不到的错误）
fscanf函数，fprintf函数与前面使用的scanf和printf 函数的功能相似，都是格式化读写函数。 两者的区别在于 fscanf 函数和fprintf函数的读写对象不是键盘和显示器，而是磁盘文件。这两个函数的调用格式为： fscanf(文件指针，格式字符串，输入表列)； fprintf(文件指针，格式字符串，输出表列)； 例如：
fscanf(fp,"%d%s",&i,s);
fprintf(fp,"%d%c",j,ch);
用fscanf和fprintf函数也可以完成例10.6的问题。修改后的程序如例10.7所示。
[例7]

1. #include<stdio.h>
   
2. struct stu
   
3. {
   
4.   char name[10];
   
5.   int num;
   
6.   int age;
   
7.   char addr[15];
   
8. }boya[2],boyb[2],*pp,*qq;
   
9. main()
   
10. {
    
11.   FILE *fp;
    
12.   char ch;
    
13.   int i;
    
14.   pp=boya;
    
15.   qq=boyb;
    
16.   if((fp=fopen("stu_list","wb+"))==NULL)
    
17.   {
    
18.     printf("Cannot open file strike any key exit!");
    
19.     getch();
    
20.     exit(1);
    
21.   }
    
22.   printf("\ninput data\n");
    
23.   for(i=0;i<2;i++,pp++)
    
24.     scanf("%s%d%d%s",pp->name,&pp->num,&pp->age,pp->addr);
    
25.   pp=boya;
    
26.   for(i=0;i<2;i++,pp++)
    
27.     fprintf(fp,"%s %d %d %s\n",pp->name,pp->num,pp->age,pp->addr);
    
28.   rewind(fp);
    
29.   for(i=0;i<2;i++,qq++)
    
30.     fscanf(fp,"%s %d %d %s\n",qq->name,&qq->num,&qq->age,qq->addr);
    
31.   printf("\n\nname\tnumber age addr\n");
    
32.   qq=boyb;
    
33.   for(i=0;i<2;i++,qq++)
    
34.     printf("%s\t%5d %7d %s\n",qq->name,qq->num, qq->age,qq->addr);
    
35.   fclose(fp);
    
36. }

复制代码

与例10.6相比，本程序中fscanf和fprintf函数每次只能读写一个结构数组元素，因此采用了循环语句来读写全部数组元素。还要注意指针变量pp,qq由于循环改变了它们的值，因此在程序的25和32行分别对它们重新赋予了数组的首地址。

C语言教程到这里就没了，实际上还有两个重要函数没讲，fseek和ftell。
上面fgetc的地方已经讲过了文件内部指针的概念，这个指针是自动控制的，当然，我们也可以手动控制，那就是用fseek和ftell。
fseek用于设置指针，格式为fseek(文件指针，偏移量，偏移起始地址)。文件指针不用多说，偏移量就是相对地址，相对的是后面的起始地址，起始地址有三种取值：SEEK_SET开头、SEEK_CUR当前、SEEK_END结尾，举几个例子大家就明白了。
fseek(fp,100,0);把文件内部指针移动到离文件开头100字节处；
fseek(fp,100,1);把文件内部指针移动到离文件当前位置100字节处；
fseek(fp,-100,2);把文件内部指针退回到离文件结尾100字节处。
ftell比较简单，就是获取当前指针位置，使用方法pos=ftell(fp)就可以了。

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frustreated

又写了好多哦
想问下，那个鼠标驱动编写的思路……
哪儿能找到nspire通过usb通信的这些资料呢……

ZephRay

frustreated 发表于 2013-8-20 18:38
又写了好多哦
想问下，那个鼠标驱动编写的思路……
哪儿能找到nspire通过usb通信的这些资料呢……

等下，我找找资料。nspire usb没玩过

ZephRay

frustreated 发表于 2013-8-20 18:38
又写了好多哦
想问下，那个鼠标驱动编写的思路……
哪儿能找到nspire通过usb通信的这些资料呢……

给你个帖子：http://www.omnimaga.org/index.php?topic=16160.msg291497
具体的我就不懂了，至少看不太懂

frustreated

nbzwt 发表于 2013-8-20 19:20
给你个帖子：http://www.omnimaga.org/index.php?topic=16160.msg291497
具体的我就不懂了，至少看不太懂 ...

呀呀，非常感谢！
我仔细看看……

gaojd

顶楼主。。。。。。。。。。。。。

yzskyt

文件操作原来跟标准C一样啊

Arnie97

'a' 对应 97，不是93 :)