文件操作的这些知识你学到了吗？画图+文字超详细讲解
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了文件操作的这些知识你学到了吗？画图+文字超详细讲解相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
文件操作
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为什么使用文件
我们在进行程序设计中，数据往往是非常重要的，我们之前的知识中，我们程序运行起来数据会出现，而当我们关闭了程序之后，数据就没有了，比如我们写了一个通讯录程序，当通讯录运行起来的时候，我们可以给通讯录增加、删除、修改数据，此时的数据是存放在内存中，当程序退出的时候，这些数据就不存在了，等我们下次使用通讯录时，又需要重新录入数据，我们这时想把通讯录中的数据保存下来，只有在我们删除时，这些数据才会不见，这就涉及到了数据持久化的问题，把数据存放在磁盘文件、存放到数据库可以做到数据的持久化，而使用文件我们就将数据存放到磁盘中去了，做到了数据的持久化。
什么是文件
在程序设计中，我们一般有两种文件：程序文件、数据文件(从文件的功能进行分类)
我们打开我们创建的代码路径，我们创建一个test.dat文件：
我们的代码文件称为程序文件，而在我们写程序时，我们需要在test.dat文件中进行读写操作(将文件里的内容读到程序里，或者用程序在这个文件里写一些东西)，这样的文件我们称为数据文件
程序文件
程序文件包括源程序文件(后缀为.c文件)，目标文件(windows环境后缀为.obj)，可执行程序(windows环境下后缀为.exe)，可执行程序是在程序运行起来后才会出现的。.obj文件是在程序编译时产生的文件
.obj文件在代码路径的第二个Debug文件中
.c文件
.exe文件在第一个Debug文件中：
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
我们之前在输入输出数据都是在终端，编译器的控制台，我们今天主要讲的是数据文件。
文件名
我们每一个人都有自己的名字，文件当然也有它自己的名字，一个文件具有一个唯一的文件标识，以便用户去识别和打开它。
文件名包括三个部分：文件路径+文件名主干+文件后缀
c:\\code\\test.txt
test是文件名主干，.txt是文件后缀，前面部分为文件路径
文件的打开和关闭
文件指针
提到文件，我们就不得不谈一下文件指针，每一个被使用的文件都在内存中开辟了一个相对应的文件信息区，这个信息区用来存放文件的相关信息，比如文件名，文件状态以及文件的位置等。这些信息都保存至一个结构体中，该结构体类型是由系统声明的，取名为FILE，而FILE*类型的指针就是指向文件信息区这样类型的结构体的指针。
在vs编译器环境中，stdio.h头文件中有下面文件类型的声明：
struct _iobuf
{
char *_ptr;
int _cnt;
char *_base;
int _flag;
int _file;
int _charbuf;
int _bufsiz;
char *_tmpfname;
};
typedef struct _iobuf FILE;
注意：
不同的C编译器的FILE类型的内容可能不完全相同，但是基本上都是一样的
我们在每一次打开一个文件时，系统会根据文件的情况而创建一个FILE结构的变量，与这个打开的文件关联起来，并初始化里面的信息，而我们并不需要关心其里面究竟是什么。
一般我们都是通过一个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
pf是一个指向FILE类型的结构体变量的指针，通过这样的指针来指向某个文件的文件信息区(结构体变量)，通过文件信息区中的信息就能访问到该文件。
文件的打开和关闭
我们在读写文件前必须先打开文件，在使用结束后应该关闭文件。
- fopen函数的原型以及参数解释
返回值：
当成功打开文件时会返回指向文件的指针，若没有打开成功则返回一个NULL指针。
文件的打开方式：
文件的打开方式表：
| 文件使用方式 | 含义 | 如果指定文件不存在 |
|---|---|---|
| “r”（只读） | 为了输入数据，打开一个已经存在的文本文件 | 出错 |
| “w”（只写） | 为了输出数据，打开一个文本文件 | 建立一个新的文件 |
| “a”（追加） | 向文本文件尾添加数据 | 建立一个新的文件 |
| “rb”（只读） | 为了输入数据，打开一个二进制文件 | 出错 |
| “wb”（只写） | 为了输出数据，打开一个二进制文件 | 建立一个新的文件 |
| “ab”（追加） | “ab”（追加） 向一个二进制文件尾添加数据 | 出错 |
| “r+”（读写） | 为了读和写，打开一个文本文件 | 出错 |
| “w+”（读写） | 为了读和写，建议一个新的文件 | 建立一个新的文件 |
| “a+”（读写） | 打开一个文件，在文件尾进行读写 | 建立一个新的文件 |
| “rb+”（读写） | 为了读和写打开一个二进制文件 | 出错 |
| “wb+”（读写） | 为了读和写，新建一个新的二进制文件 | 建立一个新的文件 |
| “ab+”（读写) | 打开一个二进制文件，在文件尾进行读和写 | 建立一个新的文件 |
我们开始写代码打开文件：
int main()
{
FILE* pf = fopen("test.dat", "w");//相对路径
FILE* pf = fopen("D:\\\\vs-bit-code\\\\test-7-20\\\\test-7-20\\\\test.dat",'w');//绝对路径
return 0;
}
注意：
文件名可以写相对路径也可以写绝对路径，以绝对路径打开时，要注意转义字符
打开文件返回的是一个FILE*类型的指针，所以我们需要用FILE*的类型的指针来接受它。而返回值是当打开成功时才返回指向文件的指针，打开失败则返回NULL指针。
所以我们还要进行判断：
int main()
{
FILE* pf = fopen("test.dat", "w");
if(pf==NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
return 0;
}
当打开文件成功时，我们就要进行写文件，写文件完成之后，我们需要关闭文件
文件的关闭：
返回值：
fclose函数在成功关闭文件后，会返回0，否则返回EOF(-1)。它的参数指向FILE结构体变量
int main()
{
FILE* pf = fopen("test.dat", "w");
if(pf==NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写文件
//关闭文件
fclose(pf);
pf=NULL;
return 0;
}
以读的方式打开文件与关闭文件：
#include<stdio.h>
int main()
{
FILE* pf = fopen("test.dat", "r");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写文件
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
文件的顺序读写
顺序读写函数：
| 功能 | 函数名 | 适用于 |
|---|---|---|
| 字符输入函数 | fgetc | 所有输入流 |
| 字符输出函数 | fputc | 所有输出流 |
| 文本行输入函数 | fgets | 所有输入流 |
| 文本行输出函数 | fputs | 所有输出流 |
| 格式化输入函数 | fscanf | 所有输入流 |
| 格式化输出函数 | fprintf | 所有输出流 |
| 二进制输入 | fread | 文件 |
| 二进制输出 | fwrite | 文件 |
注意：
我们在写文件时，将硬盘中文件的数据写到内存中去叫输出或者写入，在读文件时，将内存中的数据保存到硬盘中去叫输入或者读取。
字符输出函数fputc
写一个字符到一个流，或者到标准输出
int main()
{
FILE*pf=fopen("test.dat","w");//以w打开，若存在文件，则会销毁文件内容
if(pf==NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写文件
fputc('a',pf);
fputc('b',pf);
fputc('c',pf);
//关闭文件
fclose(pf);
pf=NULL;
return 0;
}
我们打开文件，发现确实写进去了
fputc不一定只能写到文件里面去，还可以写到标准输出流，这里给大家讲一下流的概念：
流是一个高度抽象的概念，我们写一个程序，我们有时想把程序的数据放到屏幕、硬盘、U盘、光盘、网络、软盘等上去，而这些硬件不同，则读写方式就不同，那我们就需要知道不同硬件的不同读写形式，但是这样的成本太高了，要写到不同硬件上去，就要懂各种各样的读写形式，则引入了流，我们只需要将数据写入流，流会将我们的数据写入到不同的外部设备中去。
画图解释流：
C语言程序只要运行起来，就默认打开了3个流：
stdin - 标准输入流 - 键盘
stdout - 标准输出流 - 屏幕
stderr - 标准错误流 - 屏幕
这三个流的类型都是FILE，文件的指针*
当理解了流，我们刚刚打开文件写文件时，就是将数据写到了文件流里面去，了解了这些，我们可以利用fputc函数向屏幕上写字符。
int main()
{
fputc('b',stdout);
fputc('b',stdout);
fputc('b',stdout);
return 0;
}
字符输入函数fgetc
读一个字符从流里面，或者从标准输入流
- 函数的原型以及参数解释
返回值：
读取成功将返回该字符的ASCII码值，读取失败则返回EOF(-1)。
int main()
{
FILE*pf=fopen("test.dat","r");//以r打开
if(pf==NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//读文件
int ret = fgetc(pf);
printf("%c\\n",ret);
ret = fgetc(pf);
printf("%c\\n",ret);
ret = fgetc(pf);
printf("%c\\n",ret);
//关闭文件
fclose(pf);
pf=NULL;
return 0;
}
那么我们读到文件末尾会发生什么呢？
我们来做个测试：
int main()
{
FILE*pf=fopen("test.dat","r");//以r打开
if(pf==NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//读文件
int ret = fgetc(pf);
printf("%c\\n",ret);
ret = fgetc(pf);
printf("%c\\n",ret);
ret = fgetc(pf);
printf("%c\\n",ret);
ret = fgetc(pf);
printf("%c\\n",ret);
ret = fgetc(pf);
printf("%c\\n",ret);
ret = fgetc(pf);
printf("%c\\n",ret);
ret = fgetc(pf);
printf("%c\\n",ret);
//关闭文件
fclose(pf);
pf=NULL;
return 0;
}
我们调试发现：
读到文件末尾，读取失败了，就会返回EOF(-1)
我们可以在文件流里读取东西，当然我们也可以在标准输入流中读取：
int main()
{
//读文件
int ret = fgetc(stdin);
printf("%c\\n", ret);
ret = fgetc(stdin);
printf("%c\\n", ret);
ret = fgetc(stdin);
printf("%c\\n", ret);
return 0;
}
读一个一个字符是不是太慢了？当然，我们还有一行一行的读写的函数，接下来我们来看：
文本行输出函数fputs
写一个字符串到流
- 函数原型以及参数解释
返回值：
如果输出成功，则返回非负的一个数，输出失败，则返回EOF(-1)。
int main()
{
FILE* pf=fopen("test.dat","w");
if(pf==NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写文件-按照行写文件
fputs("abcdef",pf);
fputs("abcdef",pf);
fputs("abcdef",pf);
//关闭文件
fclose(pf);
pf=NULL;
return 0;
}
我们发现写进去的字符串都在一行
注意：
如果想要写入文件的每行字符串换行，必须自己在字符串后面加上换行符\\n
fputs("abcdef\\n",pf);
我们修改后发现确实换行了：
文本行输入函数fgets
得到一个字符串从一个流
- 函数原型以及参数解释
返回值以及参数：
读取成功将返回该字符串，读取失败将返回NULL指针，string参数是存放字符串的数据的位置，n参数是读取字符数的最大个数，最后一个参数为流。
int main()
{
char arr[10]={0};
FILE* pf=fopen("test.dat","r");
if(pf==NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//读文件
fgets(arr,4,pf);//最多读n-1个，因为最后一个需要存放\\0
printf("%s\\n",arr);
fgets(arr,4,pf);
printf("%s\\n",arr);
//关闭文件
fclose(pf);
pf=NULL;
return 0;
}
注意：
在读取时最多能够读取n-1个字符，因为最后一个需要存放\\0
你如果不理解的话我们可以调试看一下：
我们发现确实是将\\0存放进去了。
格式化输出函数fprintf
输出格式化的数据到流
- 函数原型以及参数解释
和printf函数相比fprintf多了一个参数
，其作用是输出格式化的数据到流。
fprintf的使用：
struct S
{
char arr[10];
int num;
float sc;
};
int main()
{
struct S s={"abcdef",10,5.5f};
//对格式化的数据进行写文件
FILE* pf = fopen("test.dat","w");
if(pf==NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写文件
fprintf(pf,"%s %d %f",s.arr,s.num,s.sc);
//关闭文件
fclose(pf);
pf=NULL;
return 0;
}
我们可以看到已经将信息写入到文件。
格式化输入函数fscanf
从一个流里读取标准化的数据
- 函数原型以及参数解释
它和scanf的区别也是多了一个流参数
fscanf的使用：
struct S
{
char arr[10];
int num;
float sc;
};
int main()
{
struct S s={0};
//对格式化的数据进行读文件
fopen("test.dat","r");
if(pf==NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//读文件
fscanf(pf,"%s %d %f",s.arr,&(s.num),&(s.sc));
//打印
printf("%s %d %f\\n",s.arr,s.num,s.sc);
//关闭文件
fclose(pf);
pf=NULL;
return 0;
}
我们可以看到我们从文件中读取了标准格式化的数据
printf、fprintf、sprintf的区别
printf是针对标准输出的格式化的输出语句，即stdout流
fprintf是针对所有输出流的格式化的输出语句，例如stdout流、文件流
printf与fprintf相信大家都了解了，就不多说了，下面看sprintf：
sprintf
把一个格式化的数据转化成字符串
- 函数原型以及参数解释
那么它是如何使用的呢？我们用一个结构体来解释，这样更加形象：
#include<stdio.h>
struct S
{
char arr[10];
int age;
float f;
};
int main()
{
struct S s={"hello",20,5.5f};
char buff[100]={0};
sprintf(buff,"%s %d %f",s.arr,s.age,s.f);
//sprintf把一个格式化的数据转化成字符串
printf("%s",buff);
return 0;
}
scanf、fscanf、sscanf的区别
scanf和fscanf我们都已经了解，所以这里主要讲sscanf
scanf是针对标准输入的格式化的输入语句，即stdin流
fscanf是针对所有输入流的格式化的输入语句 ，比如stdin流、文件流
sscanf
从一个字符串中读取一个格式化的数据
- 函数原型以及参数解释
那么它如何使用呢？
#include<stdio.h>
struct S
{
char arr[10];
int age;
float f;
};
int main()
{
struct S s = { "hello",20,5.5f };
char buff[100] = { 0 };
sprintf(buff, "%s %d %f", s.arr, s.age自定义类型的这些知识你知道吗？C语言超硬核结构体枚举联合体画图+文字详细讲解