文件基本概念

Posted 2020-08-04 芬乐

1. 外部介质，外部介质是针对内存来说的 ，输入输出设备，比如键盘/显示器以及打印机等，将计算机操作外部设备，包括驱动程序，都是以读写文件的模式交换信息的。就和linux一样，一切皆文件。

2. 文件的分类：

• 按文件的逻辑结构
  • 记录文件：由具有一定结构的记录组成(定长和不定长)
  • 流式文件：由一个个字符(字节)数据顺序组成 ，没有大小，实时传送的，像正在视频聊天的数据就是

 

• 按存储介质：
  • 普通文件：存储介质文件(磁盘，磁带等)
  • 设备文件：非存储介质(键盘，显示器，打印机等)

 

• 按数据的组织形式：
  • 文本文件：ASCII文件，每个字节存放一个字符的ASCII码
  • 二进制文件：数据按其在内存中的存储形式原样存放。像txt就是文本文件，exe就是二进制文件。
  • 

3. 文件的标识：
为什么要这样做，因为C语言把所有的设备都当作文件

每个文件都以文件名为标识，I/O设备的文件名是系统定义的，如：

COM1或AUX    第一串行口，附加设备
COM2      第二串行口，此外，还可能有COM3，COM4等。
CON     控制台(console ),键盘膜(输入用)或显示器(输出用)
LPT1或PRN  第一并行口后打印机
LPT2  第二并行口，还可能有LPT3等
NUL  空设备
磁盘文件可以由用户自己命名，但上述被系统(windows和dos下均是如此)保留的设备名字不能用作文件名，如不能把一个文件命名为CON(不带扩展名)或CON.TXT(带扩展名)。

4. 流

• 流是一个动态的概念，可以将一个字节形象地比喻成一滴水，字节在设备、文件和程序之间的传输就是流，类似于水在管道中的传输，可以看出，流是对输入输出源的一种抽象，也是对传输信息的一种抽象。通过对输入输出源的抽象，屏蔽了设备之间的差异，使程序员能以一种通用的方式进行存储操作，通过对传输信息的抽象，使得所有信息都转化为字节流的形式传输，信息解读的过程与传输过程分离。
• C语言中，I/O操作可以简单地看作是从程序移进或移出字节，这种搬运的过程便称为流(stream)。程序只需要关心是否正确地输出了字节数据，以及是否正确地输入了要读取字节数据，特定I/O设备的细节对程序员是隐藏的。

5. 文件处理方法

• 缓冲文件系统：高级文件系统，系统自动为正在使用的文件开辟内存缓冲区
• 非缓冲文件系统：低级文件系统，由用户在程序中为每个文件设定缓冲区

6. 缓冲区

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    FILE *fp = open("c:\\\\1.txt","w");

    fputs("Hello, world", fp);    //写入到缓冲区
    fclose(fp);    //关闭文件的时候，将缓冲区内容写入文本
}

•  fopen的参数

• a+尾部添加，文件指针在尾部。
• b+文件指针在头部，会清空原先内容。
• r+文件指针在头部，不会清空内容。
• 缓冲文件系统为了保护磁盘寿命，把分批次完成的任务汇集在一起，一次性完成。

7. 文件指针

• 文件指针是操作系统来管理的，文件打开时，系统自动建立文件结构体，并把指向它的指针返回来，程序通过这个指针获得文件信息，访问文件。
• FILE其实是一个结构体。文件关闭后，它的文件结构体被释放。

• struct _iobuf
   {
  char *_ptr;//当前缓冲区内容指针
  int   _cnt;//缓冲区还有多少个字符
  char *_base;//缓冲区的起始地址
  int   _flag;//文件流的状态，是否错误或者结束
  int   _file;//文件描述符
  int   _charbuf;//双字节缓冲，缓冲2个字节
  int   _bufsiz;//缓冲区大小
  char *_tmpfname;//临时文件名
  };
  typede f struct _iobuf FILE;

   

• C语言程序在进行文件操作时遵循如下操作步骤：打开->读写操作->关闭，通俗地说，打开是获取文件结构、系统为文件分配缓冲区的过程，不打开文件就不能对其进行读写，关闭是释放缓冲区和其他资源的过程，不关闭文件就会慢慢耗光系统资源，。
• 在进行文件操作时，系统自动与3个标准设备文件联系，这3个文件无需打开和关闭，它们的文件指针分别是：
  nstdin：标准输入文件指针，系统分配为键盘。
  nstdout：标准输出文件指针，系统分配为显示器。
  nstderr：标准错误输出文件指针，系统分配为显示器。
• 举例来说，从文件输入和向文件输出有两个对应函数fscanf和fprintf，两个函数的原型分别为：
  int fprintf(FILE* ofp,控制字符串，参数表);
  int fscanf(FILE* ifp ,控制字符串，参数表);
• 参数表中参数的个数同样是任意的，fprintf函数用于将转换后的控制字符串写出到ofp指向的文件中，fscanf用于从ifp指向的文件中读取字节信息为参数表中的参数赋值。
• 标准输入输出函数printf和scanf实际上等价于：
  fprintf(stdout, 控制字符串，参数表)
  fscanf(stdin, 控制字符串，参数表)
•  

   int main()
  {
      char str[1024] = {0};
      //上下效果一样
      //scanf("%s", str);
      //printf("%s", str);
      fscanf(stdin, "%s", str);
      fprintf(stdin, "%s", str);
      fprintf(stderr, "\\nerror-%s", str);
      system(str);
  }

   

• stdin和stdout都可以重定向，stderr不可以。
  如果你有一些文件不需要重定向，就可以把它定义为stderr