C语言文件操作

Posted 2022-03-19 LC辞安

什么是文件

磁盘上的文件是文件。

但是在程序设计中，我们一般谈的文件有两种：程序文件、数据文件

程序文件包括源程序文件（后缀为.c）,目标文件（windows环境后缀为.obj）,可执行程序（windows环境后缀为.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

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

文件类型

根据数据的组织形式，数据文件被称为​文本文件​或者​二进制文件​。

文本文件：可以看得懂

二进制文件：看不懂

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，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。​

​一个数据在内存中是怎么存储的呢？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，则在磁盘上只占4个字节（VS2013测试）。​

​代码测试​

#include <stdio.h>
int main()

  int a = 10000;
  FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
  fwrite(&a, 4, 1, pf);//二进制的形式写到文件中 
  fclose(pf); 
  pf = NULL;
  return 0;

文件缓冲区

ANSIC 标准采用“缓冲文件系统”处理的数据文件的，所谓缓冲文件系统是指系统自动地在内存中为程序中每一个正在使用的文件开辟一块“文件缓冲区”。从内存向磁盘输出数据会先送到内存中的缓冲区，装满缓冲区后才一起送到磁盘上。如果从磁盘向计算机读入数据，则从磁盘文件中读取数据输入到内存缓冲区（充满缓冲区），然后再从缓冲区逐个地将数据送到程序数据区（程序变量等）。缓冲区的大小根据C编译系统决定的。

文件指针

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。该结构体类型是有系统声明的，取名FILE.

struct _iobuf

char *_ptr;   
int   _cnt;  
char *_base;  
int   _flag;   
int   _file;   
int   _charbuf;  
int   _bufsiz;   
char *_tmpfname;  
;
typedef struct _iobuf FILE;

每当打开一个文件的时候，系统会根据文件的情况自动创建一个FILE结构的变量，并填充其中的信息，使用者不必关心细节。

一般都是通过一个FILE的指针来维护这个FILE结构的变量，这样使用起来更加方便。下面我们可以创建一个FILE*的指针变量:

FILE* pf;//文件指针变量

定义pf是一个指向FILE类型数据的指针变量。可以使pf指向某个文件的文件信息区（是一个结构体变量）。

通过该文件信息区中的信息就能够访问该文件。也就是说，通过文件指针变量能够找到与它关联的文件。

 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。

ANSIC 规定使用fopen函数来打开文件，fclose来关闭文件。

FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
int fclose ( FILE * stream )

打开方式

#include<errno.h>
int main()

  FILE*pf=fopen("test.txt","w");
  if (pf == NULL)
  
    printf("%s\\n", strerror(errno));
  
  //关闭文件
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;

文件的顺序读写

字符输出函数

写文件

fputc

#include<errno.h>
int main()

  FILE*pf=fopen("test.txt","w");
  if (pf == NULL)
  
    printf("%s\\n", strerror(errno));
  
  //写文件
  fputc(h, pf);
  fputc(e, pf);
  fputc(l, pf);

  //关闭文件
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;

fputs

int fputs( const char *string, FILE *stream );

#include<errno.h>
int main()

  FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
  if (pf == NULL)
  
    printf("%s\\n", strerror(errno));
    return 0;
  
  //写文件
  fputs("hello\\n", pf);
  fputs("world\\n", pf);

  //关闭文件
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;

字符输入函数

读文件

fgets

char *fgets( char *string, int n, FILE *stream );

char*string:读取所放的位置

int n:读取字节大小

FILE*stream:文件所在的位置

#include<errno.h>
int main()

  char buf[1024] =  0 ;
  FILE*pf=fopen("test.txt","r");
  if (pf == NULL)
  
    printf("%s\\n", strerror(errno));
    return 0;
  
  //读文件
  fgets(buf, 1024, pf);
  printf("%s\\n", buf);
  //关闭文件
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;

格式化输入函数

int fprintf( FILE *stream, const char *format [, argument ]...);

struct S

  int n;
  float score;
  char arr[10];
;
int main()

  struct S s =  100,3.14f,"myl" ;
  FILE* pf = fopen("text.txt", w);
  if (pf = NULL)
  
    return 0;
  
  //格式化写文件
  fprintf(pf, "%d %f %s", s.n, s.score, s.arr);
  //关闭文件
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;

格式化输出函数

int fscanf( FILE *stream, const char *format [, argument ]... );

struct S

  int n;
  float score;
  char arr[10];
;
int main()

  struct S s =  0 ;
  FILE* pf = fopen("text.txt", r);
  if (pf = NULL)
  
    return 0;
  
  
  fscanf(pf, "%d %f %s", &(s.n),&( s.score), s.arr);

  //关闭文件
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;

对比一组函数：

scanf/fscanf/：是针对标准输入流/标准输出流的 格式化输入/输出语句

sscanfprintf/是针对所有输入流/所有输出流的 格式化输入输出语句

fprintf/sprintf：从字符串中读取格式化的数据

是把格式化数据输出成（存储到）字符串；

二进制形式输入函数

struct S

  char name;
  int age;
  double score;
  
;
int main()

  struct S s =  "张三",20,55.6 ;
  FILE* pf = fopen("text.txt", "wb");//以二进制形式输入
  if (pf == NULL)
  
    return 0;
  
  fwrite(&s, sizeof(struct S), 1, pf);
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;

二进制形式输出函数

struct S

  char name;
  int age;
  double score;

;
int main()

  struct S tmp =  0 ;
  FILE* pf = fopen("text.txt", "rb");
  if (pf == NULL)
  
    return 0;
  
  fread(&tmp, sizeof(struct S), 1, pf);
  printf("%s %d %lf\\n", tmp.name, tmp.age, tmp.score);
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;

文件的随机读写

fseek

int fseek( FILE *stream, long offset, int origin );

pf,偏移量，

指针位置：​SEEK_CUR（起始位置），SEEK_END（末尾），

​SEEK_SET（当前位置）​

int main()

  FILE* pf = ("test.txt", r);
  if (pf == NULL)
  
    return 0;
  
  //1.定位文件指针
  fseek(pf, -2, SEEK_END);
  //2.读取文件
  char ch = fgetc(pf);
  printf("%c\\n", ch);
    
  fclose(pf);
  pf = NULL;

  return 0;

ftell

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

long int ftell ( FILE * stream );

int main()

  FILE* pf = ("test.txt", r);
  if (pf == NULL)
  
    return 0;
  
  //1.定位文件指针
  fseek(pf, -2, SEEK_END);
  int pos = ftell(pf);
  printf("%d\\n", pos);
    
  fclose(pf);
  pf = NULL;

  return 0;

rewind

让文件指针的位置回到文件的起始位置

void rewind ( FILE * stream );

文件结束判定

被错误使用的feof 牢记：在文件读取过程中，不能用feof函数的返回值直接用来判断文件的是否结束。

而是应用于当文件读取结束的时候，判断是读取失败结束，还是遇到文件尾结束。