文件操作认识

为何使用文件

如果没有文件，我们写的程序的数据是存储在电脑的内存中，如果程序退出，内存回收，数据就丢失 了，等再次运行程序，是看不到上次程序的数据的，如果要将数据进⾏持久化的保存，我们可以使用文件。

文件

磁盘（硬盘）上的文件是文件，在程序设计中分为程序文件和数据文件。

程序文件

包括：源程序文件（.c),目标文件（windows环境下后缀为.obj),可执行程序（.exe)

数据文件

文件的内容不⼀定是程序，而是程序运行时读写的数据，比如程序运行需要从中读取数据的文件，或 者输出内容的文件。

有时候我们会把信息输出到磁盘上，当需要的时候再从磁盘上把数据读取到内存中使用，这⾥处 理的就是磁盘上文件。

文件名

⼀个文件要有⼀个唯⼀的文件标识，以便用户识别和引用。 文件名包含3部分：文件路径+文件名主⼲+文件后缀

例如： c:\code\test.txt

二进制文件和文本文件

根据数据组织形式，数据在内存中以⼆进制的形式存储，如果不加转换的输出到外存的文件中，就是二进制文件；

如果要求在外存上以ASCII码的形式存储，则需要在存储前转换。以ASCII字符的形式存储的文件就是文本文件。

⼀个数据在⽂件中是怎么存储的呢？

字符⼀律以ASCII形式存储，数值型数据既可以⽤ASCII形式存储，也可以使⽤⼆进制形式存储。 如有整数10000，如果以ASCII码的形式输出到磁盘，则磁盘中占⽤5个字节（每个字符⼀个字节），而二进制形式输出，在磁盘上占4个字节

 文件的打开和关闭

流和标准流

流

我们程序的数据需要输出到各种外部设备，也需要从外部设备获取数据，不同的外部设备的输⼊输出 操作各不相同，为了⽅便程序员对各种设备进行方便的操作，我们抽象出了流的概念，我们可以把流 想象成流淌着字符的河。

C程序针对文件、画面、键盘等的数据输⼊输出操作都是通过流操作的。 ⼀般情况下，我们要想向流里写数据，或者从流中读取数据，都是要打开流，然后操作。

标准流 

c程序启动时默认打开了：

1.stdin - 标准输⼊流，在⼤多数的环境中从键盘输⼊，scanf函数就是从标准输⼊流中读取数据。

2. stdout - 标准输出流，⼤多数的环境中输出⾄显⽰器界⾯，printf函数就是将信息输出到标准输出 流中。

3.stderr - 标准错误流，⼤多数环境中输出到显⽰器界⾯。

FILE*----文件指针

文件指针

每个被使⽤的文件都在内存中开辟了⼀个相应的⽂件信息区，用来存放文件的相关信息（如文件的名字，文件状态及文件当前的位置等）。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 FILE

FILE*pf;//文件指针变量

struct _iobuf {
char *_ptr;
int _cnt;
char *_base;
int _flag;
int _file;
int _charbuf;
int _bufsiz;
char *_tmpfname;
};
typedef struct _iobuf FILE;//FILE是一种结构体变量

文件的打开和关闭

文件在读写之前应该先打开文件，在使用结束之后应该关闭文件。 在编写程序的时候，在打开文件的同时，都会返回⼀个FILE*的指针变量指向该文件，也相当于建⽴了指针和文件的关系。 ANSI C 规定使用 fopen 函数来打开文件， fclose 来关闭文件。

//打开⽂件
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );//文件名，打开文件方式
//关闭⽂件
int fclose ( FILE * stream );

打开文件方式

#include <stdio.h>
//fopen打开文件成功，返回文件信息区地址
//打开文件失败，返回NULL
int main()
{FILE* pf = fopen("test.txt", "r");if (pf = NULL){perror("fopen");return 1;}else{printf("打印文件成功\n");}return 0;
}

//绝对路径
FILE*pf=fopen("D:\laugh-laugh\add\add\wenjian.cpp""w");
//相对路径
//.---当前路径
//..---上一级路径
FILE*pf=fopen(".\\..\\x64\\text.txt","w");

打开文件若存在，则将其数据清空。

关闭文件

fclose(pf);
pf=NULL;

文件顺序读写

顺序读写函数介绍

上⾯说的适用于所有输入流⼀般指适用于标准输输入流和其他输入流（如文件输入流）；所有输出流⼀ 般指适用于标准输出流和其他输出流（如文件输出流）。

写文件（fputc)：

#include<stdio.h>
int main()
{FILE* pf = fopen("data.txt", "w");if (pf = NULL){perror("fopen");return 1;}//写文件fputc('c', pf);fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}

读文件(fgetc):

int main()
{FILE* pf = fopen("text1.txt", "r");if (pf ==NULL){perror("fopen");return 1;}//读文件int ch = fgetc(pf);printf("%c", ch);fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}

1.读取字符成功，返回字符的ASCII码值

2.如果读取失败或遇到文件末尾，返回EOF

3.如果读取失败---设置一个错误状态值-ferror

4.如果遇到文件末尾，---设置----feof

写字符串

#include<stdio.h>
int main()
{FILE* pf = fopen("data.txt", "r");if (pf ==NULL){perror("fopen");return 1;}//读文件int ch = fgetc(pf);printf("%c", ch);fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}

读字符串(读到num-1)

#include<stdio.h>
int main()
{FILE* pf = fopen("data.txt", "r");if (pf == NULL){perror("fopen");return 1;}//读文件char arr[8];fgets(arr, 8, pf);fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}

int main()
{FILE* pf = fopen("data.txt", "r");if (pf == NULL){perror("fopen");return 1;}char arr[10]="hello";int num =100;float pai=3.14;fprintf(pf,"%s %d %.2lf",arr,num,pai);fclose(pf);pf=NULL;return 0;
}

#include<stdio.h>
struct S
{char arr[10];int num ;float pai ;
};
int main()
{FILE* pf = fopen("data.txt", "w");if (pf == NULL){perror("fopen");return 1;}////读文件//char arr[8];//fgets(arr, 8, pf);struct S s = { "hello",100,3.14 };fprintf(pf, "%s %d %.2lf", s.arr, s.num, s.pai);fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}

3include<stdio.h>
struct S
{char arr[10];int num;double pai;
};
int main()
{FILE* pf = fopen("data.txt", "r");if (pf == NULL){perror("fopen");return 1;}struct S s = { 0 };fscanf(pf, "%s %d %.2lf", s.arr,&(s.num), &(s.pai));printf( "%s %d %.2lf", s.arr, s.num, s.pai);fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}

 stdin(所有输入流），stout(所有输出流）

fscanf(pf, "%s %d %.2lf", s.arr,&(s.num), &(s.pai));
fscanf(stdin, "%s %d %.2lf", s.arr,&(s.num), &(s.pai));//键盘输入fprintf(pf, "%s %d %.2lf", s.arr, s.num, s.pai);
fprintf(stdout, "%s %d %.2lf", s.arr, s.num, s.pai);//键盘输出

 几组对比

scanf(输入）/printf(输出）：

针对标准输入（stdin-键盘）输出（stdout-屏幕）的格式化输入输出函数

fscanf  /   fprintf:

针对所有输入流/所有输出流的格式化输入输出函数

sscanf  /sprintf  :

 将格式化数据转化为字符串

#include<stdio.h>
struct S
{char arr[10];int num;double pai;
};
int main()
{struct S s = { "world",200,3.14 };char arr[30] = { 0 };sprintf(arr, "%s %d %lf", s.arr, s.num, s.pai);printf("%s\n", arr);return 0;
}

 从一个字符串中读取格式化数据 

#include<stdio.h>
struct S
{char arr[10];int num;double pai;
};
int main()
{struct S s = { "world",200,3.14 };char arr[30] = { 0 };sprintf(arr, "%s %d %lf", s.arr, s.num, s.pai);printf("字符串：%s\n", arr);struct S t = { 0 };sscanf(arr, "%s %d %lf", t.arr, t.num, t.pai);printf("结构体：%s %d %lf\n", t.arr, t.num, t.pai);return 0;
}

fwrite

#include<stdio.h>
int main()
{FILE* pf = fopen("data.txt", "wb");if (pf == NULL){perror("fopen");return 1;}//二进制形式写文件int arr[10] = { 1,2,3,4,5 };fwrite(arr, sizeof(arr), 5, pf);fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}

fread

#include<stdio.h>
int main()
{FILE* pf = fopen("data.txt", "wb");if (pf == NULL){perror("fopen");return 1;}//二进制形式写文件吗，以二进制输入输出int arr[10] = {0};fread(arr, sizeof(int), 5, pf);int i = 0;for (i = 0; i < 5; i++){printf("%d ", arr[i]);}//fwrite(arr, sizeof(arr), 5, pf);fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}

文件的随机读写

fseek：根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针（文件内容的光标）。

#include<sstdio.h>
int main()
{FILE* pf = fopen("data.txt", "r");//data数据是abcdefif (pf == NULL){perror("fopen");return 1;}int ch = fgetc(pf);fputc(ch, stdout);//定位文件指针指向dfseek(pf, -3, SEEK_END);//SEEK_CUR读完a后当前位置在b从b开始ch = fgetc(pf);fputc(ch, stdout);//这时光标指向efclose(pf);pf = NULL;
}

 ftell(返回文件指针相对起始位置偏移量，确定指针位置)

#include<stdio.h>
int main()
{FILE* pf = fopen("data.txt", "r");//data数据是abcdefif (pf == NULL){perror("fopen");return 1;}int ch = fgetc(pf);fputc(ch, stdout);//定位文件指针指向dfseek(pf, -3, SEEK_END);//SEEK_CUR读完a后当前位置在b从b开始ch = fgetc(pf);fputc(ch, stdout);//这时光标指向elong int r = ftell(pf);//返回文件指针相对起始位置偏移量，确定指针位置printf("%ld\n", r);fclose(pf);pf = NULL;
}

rewind(让文件回到起始位置）

void rewind(FILE*stream);

文件读取结束判定

feof

在文件读取过程中，不能用feof 函数的返回值直接来判断文件的是否结束。

feof 的作用是：当文件读取结束的时候，判断读取结束的原因是否是：遇到文件尾结束。

 文本文件读取结束：

 1.fgetc   判断是否为EOF

 2.fgets判断返回值是否为NULL

ferror函数是用来判断是不是遇到错误而结束的

文本文件：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
int c; // 注意：int，⾮char，要求处理EOF
FILE* fp = fopen("test.txt", "r");
if(!fp) {
perror("File opening failed");
return EXIT_FAILURE;
}
//fgetc 当读取失败的时候或者遇到⽂件结束的时候，都会返回EOF
while ((c = fgetc(fp)) != EOF) // 标准C I/O读取⽂件循环
{
putchar(c);
}
//判断是什么原因结束的
if (ferror(fp))
puts("I/O error when reading");
else if (feof(fp))
puts("End of file reached successfully");
fclose(fp);
}

二进制文件：

#include <stdio.h>enum { SIZE = 5 };
int main(void)
{
double a[SIZE] = {1.,2.,3.,4.,5.};
FILE *fp = fopen("test.bin", "wb"); // 必须⽤⼆进制模式
fwrite(a, sizeof *a, SIZE, fp); // 写 double 的数组
fclose(fp);
double b[SIZE];
fp = fopen("test.bin","rb");
size_t ret_code = fread(b, sizeof *b, SIZE, fp); // 读 double 的数组
if(ret_code == SIZE) {
puts("Array read successfully, contents: ");
for(int n = 0; n < SIZE; ++n)
printf("%f ", b[n]);
putchar('\n');
} else { // error handling
if (feof(fp))
printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n");
else if (ferror(fp)) {
perror("Error reading test.bin");
}
}
fclose(fp);
}

 二进制文件结束：

• 当读取位置在文件中间时，返回值等于请求读取的字节数（或剩余字节数）
• 当到达文件末尾时，返回值会小于请求读取的字节数（甚至为 0 或 - 1 等特殊值）