全是干货!教你如何用代码创建文件

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1.什么是文件?

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(从文件功能的角度来分类的)。

1.1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)。

1.2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。

1.3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
为了方便起见,文件标识常被称为文件名

2.文件的打开和关闭

2.1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
例如,VS2013编译环境提供的 stdio.h 头文件中有以下的文件类型申明:

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

不同的C编译器的FILE类型包含的内容不完全相同,但是大同小异。
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。

2.2打开和关闭

ANSIC 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 );
//关闭文件
int fclose ( FILE * stream);

filename是文件名,mode是打开方式,stream是文件指针。
打开方式

fopen和fclose的使用

int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("C:\\\\Users\\\\LJT\\\\Desktop\\\\Date.txt", "r");
	//要注意转义字符,\\\\防止被转义。
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");//若出错了则输出错误码
		return -1;
	}
	//读文件
	// 
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

3.文件的顺序读写


这些是对文件进行读写操作的函数。
这些函数怎么用呢?

3.1fputc函数

int main()
{
	FILE* pf = fopen("C:\\\\Users\\\\LJT\\\\Desktop\\\\Date.txt", "w");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//写文件
	fputc('h', pf);
	fputc('e', pf);
	fputc('l', pf);
	fputc('l', pf);
	fputc('o', pf);
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	
	return 0;
}

这个时候打开文件你就会发现hello被写入了。

3.2fgetc函数

int main()
{
	FILE* pf = fopen("C:\\\\Users\\\\LJT\\\\Desktop\\\\Date.txt", "r");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件
	int ch = fgetc(pf);
	//刚刚文件中输出了hello
	//所以现在用fgetc输入前三个字符屏幕上会出现hel
	printf("%c\\n", ch);//h

	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\\n", ch);//e

	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\\n", ch);//l

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

3.3fputs函数

int main()
{
	FILE* pf = fopen("C:\\\\Users\\\\LJT\\\\Desktop\\\\Date.txt", "w");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//写文件
	//写一行数据
	fputs("hello world\\n", pf);
	fputs("hello China\\n", pf);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

运行结果

3.4fgets函数

int main()
{
	FILE* pf = fopen("C:\\\\Users\\\\LJT\\\\Desktop\\\\Date.txt", "r");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件
	//读一行数据
	char arr[20] = { 0 };
	fgets(arr, 20, pf);
	printf("%s\\n", arr);

	fgets(arr, 20, pf);
	printf("%s\\n", arr);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}


💡:fgets函数的第二个参数指的是最大的容量,实际上最后一个位置为留给’\\0’,例如容量为5,你输入hello,实际上只输入了hell,结尾会添上一个’\\0’,fgets函数是一行一行读写的,不会跨行读写。

3.5fprintf函数

struct S
{
	int n;
	double d;
};
int main()
{
	struct S s = { 100, 3.14 };

	FILE* pf = fopen("C:\\\\Users\\\\LJT\\\\Desktop\\\\Date.txt","w");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//写文件
	fprintf(pf, "%d %lf", s.n, s.d);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

运行结果

3.6fscanf函数

 struct S
{
	int n;
	double d;
};
int main()
{
	struct S s = {0};
	FILE* pf = fopen("C:\\\\Users\\\\LJT\\\\Desktop\\\\Date.txt", "r");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件
	fscanf(pf, "%d %lf", &(s.n), &(s.d));

	printf("%d %lf\\n", s.n, s.d);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

运行结果

接下来的函数与其它函数不同,它们是以二进制的形式写入输出的。

3.7fwirte函数

struct S
{
	int n;
	double d;
	char name[10];
};

int main()
{
	struct S s = {100, 3.14, "zhangsan"};

	FILE* pf = fopen("C:\\\\Users\\\\LJT\\\\Desktop\\\\Date.txt", "wb");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//写文件 - 二进制的方式写
	fwrite(&s, sizeof(s), 1, pf);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

运行结果

这个时候你会发现出现了一些诡异的东西。难道是输错了吗?并没有,因为我们是以二进制的形式写入的,所以是这样的,但不代表是错的,我们可以将它输出验证是否正确。

3.8fread函数

struct S
{
	int n;
	double d;
	char name[10];
};

int main()
{
	struct S s = {0};

	FILE* pf = fopen("C:\\\\Users\\\\LJT\\\\Desktop\\\\Date.txt", "rb");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件 - 二进制的方式读
	fread(&s, sizeof(struct S), 1, pf);

	//打印
	printf("%d %lf %s\\n", s.n, s.d, s.name);
	//100 3.140000 zhangsan
	
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

运行结果

4.sscanf和sprintf函数

sprintf函数

int main()
{
	char arr[100] = { 0 };

	struct S s = { 100, 3.14, "zhangsan" };
	//把一个格式化的数据转换成字符串
	sprintf(arr, "%d %lf %s", s.n, s.d, s.name);
	//打印
	printf("%s\\n", arr);
	return 0;
}

输出结果

sscanf函数

struct S
{
	int n;
	double d;
	char name[10];
};
int main()
{
	char arr[100] = { 0 };

	struct S tmp = { 0 };
	struct S s = { 100, 3.14, "zhangsan" };
	//把一个格式化的数据转换成字符串
	sprintf(arr, "%d %lf %s", s.n, s.d, s.name);
	//打印
	printf("%s\\n", arr);
	
	//从arr中的字符串中提取出一个格式化的数据
	sscanf(arr, "%d %lf %s", &(tmp.n), &(tmp.d), tmp.name);
	//打印
	printf("%d %lf %s\\n", tmp.n, tmp.d, tmp.name);

	return 0;
}


两次结果一样说明读取成功。
输入输出函数的对比
scanf

从标准输入流(键盘)读取格式化的数据

fscanf

从所有的输入流读取格式化的数据

sscanf

从字符串中读取一个格式化的数据

printf

把格式化的数据输出到标准输出(屏幕)上

fprintf

把格式化的数据输出到所有输出流(屏幕/文件)上

sprintf

把格式化的数据转换成对应的字符串!

5.文件的随机读写

5.1fseek函数

函数参数

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

第一个函数是文件指针,第二个参数是偏移量,第三个参数则是起始位置。
orgin可以传三种参数

翻译过来就是

当前文件指针所指向的位置
文件的结尾
文件的开始

怎么用呢?举个🌰:

#include<stdio.h>
int main()
{
	//1. 打开文件
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//2. 读文件,假设此时文件中已写入abcde
	//第一次就要读取'c'
	fseek(pf, 2, SEEK_SET);//从开始位置读写
	int ch = fgetc(pf);//读的是c
	printf("%c\\n", ch);

	fseek(pf, -2, SEEK_CUR);//从文件指针位置开始读写
	ch = fgetc(pf);//读的是b
	//可能有人会疑惑倒退两个读的不是a吗怎么是b,因为当你第一个读完c后你的文件指针已经指向了d,所以倒退两个读的是b
	printf("%c\\n", ch);
	//3. 关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

5.2ftell函数

函数参数

long int ftell ( FILE * stream );

这个函数是用来返回文件指针相对于起始位置的偏移量。
这个函数用起来很简单,不做过多介绍。

5.3rewind函数

函数参数

void rewind ( FILE * stream );

这个函数是让文件指针的位置回到文件的起始位置的。

6.文本文件和二进制文件

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
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)。

举个🌰:

int main()
{
	//1. 打开文件
	FILE* pf = fopen("data.txt", "wb");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	int a = 10000;
	//以2进制的形式写文件
	fwrite(&a, 4, 1, pf);

	//3. 关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}


这个时候你打开文本文件你会发现你看不懂,但没关系,将这个文本文件从vs中打开




这个时候显示的就是10000以二进制形式存储以十六进制的形式显示了。

7.文件读取结束的判定

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。
1. 文本文件读取是否结束,判断返回值是否为 EOF ( fgetc ),或者 NULL ( fgets )
例如:
fgetc 判断是否为 EOF .
fgets 判断返回值是否为 NULL .
2. 二进制文件的读取结束判断,判断返回值是否小于实际要读的个数。
例如:
fread判断返回值是否小于实际要读的个数。
文本文件的例子:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() 
{
    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");//I/O错误
    else if (feof(fp))
        puts("End of file reached successfully");//遇到文件尾结束
    fclose(fp);
}

二进制文件的例子:

#include <stdio.h>
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