文件系统=-CFANZ编程社区

1. 为什么使用文件：

我们前面学习结构体时，写了通讯录的程序，当通讯录运行起来的时候，可以给通讯录中增加、删除数据，此时数据是存放在内存中，当程序退出的时候，通讯录中的数据自然就不存在了，等下次运行通讯录程序的时候，数据又得重新录入，如果使用这样的通讯录就很难受。我们在想既然是通讯录就应该把信息记录下来，只有我们自己选择删除数据的时候，数据才不复存在。这就涉及到了数据持久化的问题，我们一般数据持久化的方法有，把数据存放在磁盘文件、存放到数据库等方式。使用文件我们可以将数据直接存放在电脑的硬盘上，做到了数据的持久化。

2. 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。

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

3.打开方式如下：

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）	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

/* fopen fclose example */
#include <stdio.h>
int main ()
{
 char arr[1024]={0};
 FILE * pFile;
 //打开文件
 pFile = fopen ("myfile.txt","w");//相对路径写法，还有绝对路径写法
 //文件操作
 fputc();//文本行输出函数
 fgetc(arr,1024,pFile);//文本行输入函数
 fgetc(arr,1024,stdin);//从标准输入读取
 fputc(arr,stdout)//输出到标准输出
 if (pFile!=NULL)
{
  fputs ("fopen example",pFile);//fputs自带换行\n
  //关闭文件
  fclose (pFile);
  pFile=NULL;
}
 return 0;
}

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

4.格式化输出函数的使用:

#include<stdio.h>
#include<string.h>

struct S
{
  int n;
  float sorce;
  char arr[10];
};

int main()
{
  struct S s={100,3.14,"psh"};
  FILE* pf=fopen("test.txt","w");"test.txt"是相对路径写法
  if(pf==NULL)
   {
     return 0;
   }
  else
   {
     fprintf(pf,"%d %f %s\n",s.n,s.float,s.arr);
     fclose(pf);
     pf==NULL;
   }
  return 0;
}

printf是输出到标准输出流上面，所谓的标准输入输出流指的是键盘、屏幕。fprintf则可以将数据输出到文件和标准输出流上面。上面代码的逻辑是，打开一个创建好的空文件，将结构体的内容格式化输出到空文件里面。
5.格式化输入函数：

#include<stdio.h>
#include<string.h>

struct S
{
  int n;
  float sorce;
  char arr[10];
};

int main()
{
  struct S s={0};
  FILE* pf=fopen("test.txt","r");"test.txt"是相对路径写法
  if(pf==NULL)
   {
     return 0;
   }
  else
   {
     fscanf(pf,"%d %f %s\n",&(s.n),&(s.float),s.arr);
     printf("%d%f%s\n",s.n,s.sorce,s.arr);
     fclose(pf);
     pf==NULL;
   }
  return 0;
}

代码逻辑：从一个新建好的文件里（文件里面有数据）输入数据到结构体中，再把它打印到屏幕上。
6.scanf/printf：针对标准输入输出流的语句

fcanf/fprintf：针对所有输入输出流的语句

sscanf/sprintf：把格式化的数据转换成字符串存储到目标数组中。

7.文件版+动态版通讯录：

7.1 contact.h 文件：

#pragma once


#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define MAX_NAME 20
#define MAX_SEX 10
#define MAX_TELE 12
#define MAX_ADDR 30


#define MAX 1000

#define DEFAULT_SZ 3
#define INC_SZ 2


//类型的定义
typedef struct PeoInfo
{
	char name[MAX_NAME];
	char sex[MAX_SEX];
	int age;
	char tele[MAX_TELE];
	char addr[MAX_ADDR];
}PeoInfo;

//通讯录-静态版本
//typedef struct Contact
//{
//	PeoInfo data[MAX];//存放添加进来的人的信息
//	int sz;//记录的是当前通讯录中有效信息的个数
//}Contact;

//动态版本
typedef struct Contact
{
	PeoInfo *data;//指向动态申请的空间，用来存放联系人的信息
	int sz;//记录的是当前通讯录中有效信息的个数
	int capacity;//记录当前通讯录的最大容量
}Contact;


//初始化通讯录
void InitContact(Contact* pc);

//增加联系人
void AddContact(Contact* pc);

//打印联系人信息
void PrintContact(const Contact* pc);

//删除联系人的信息
void DelContact(Contact* pc);

//查找指定联系人
void SearchContact(Contact* pc);

//修改指定联系人
void ModifyContact(Contact* pc);

//销毁通讯录
void DestoryContact(Contact* pc);

//保存通讯录信息到文件
void SaveContact(Contact* pc);

//加载文件内容到通讯录
void LoadContact(Contact* pc);

//检测增容的问题
void CheckCapacity(Contact* pc);

7. contact.c 文件：

#include "contact.h"

//静态版本的
//void InitContact(Contact* pc)
//{
//	pc->sz = 0;
//	//memset();  - 内存设置
//	memset(pc->data, 0, sizeof(pc->data));
//}


//动态版本-初始化
void InitContact(Contact* pc)
{
	pc->data = (PeoInfo*)malloc(DEFAULT_SZ*sizeof(PeoInfo));
	if (pc->data == NULL)
	{
		perror("InitContact");
		return;
	}
	pc->sz = 0;//初始化后默认是0
	pc->capacity = DEFAULT_SZ;

	//加载文件
	LoadContact(pc);
}

void DestoryContact(Contact* pc)
{
	free(pc->data);
	pc->data = NULL;
	pc->sz = 0;
	pc->capacity = 0;
}


void SaveContact(Contact* pc)
{
	FILE* pf = fopen("contact.dat", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("SaveContact");
		return;
	}
	//写文件
	int i = 0;
	for (i = 0; i < pc->sz; i++)
	{
		fwrite(pc->data+i, sizeof(PeoInfo), 1, pf);
	}

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

void LoadContact(Contact* pc)
{
	FILE* pf = fopen("contact.dat", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("LoadContact");
		return;
	}
	//读文件
	PeoInfo tmp = { 0 };
	while (fread(&tmp, sizeof(PeoInfo), 1, pf))
	{
		//是否需要增容
		CheckCapacity(pc);
		pc->data[pc->sz] = tmp;
		pc->sz++;
	}

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

//
// 静态版本的-增加联系人
//void AddContact(Contact* pc)
//{
//	if (pc->sz == MAX)
//	{
//		printf("通讯录已满，无法添加\n");
//		return;
//	}
//	//增加一个人的信息
//	printf("请输入名字:>");
//	scanf("%s", pc->data[pc->sz].name);
//	printf("请输入年龄:>");
//	scanf("%d", &(pc->data[pc->sz].age));
//	printf("请输入性别:>");
//	scanf("%s", pc->data[pc->sz].sex);
//	printf("请输入电话:>");
//	scanf("%s", pc->data[pc->sz].tele);
//	printf("请输入地址:>");
//	scanf("%s", pc->data[pc->sz].addr);
//
//	pc->sz++;
//	printf("增加成功\n");
//}

void CheckCapacity(Contact* pc)
{
	if (pc->sz == pc->capacity)
	{
		PeoInfo* ptr = (PeoInfo*)realloc(pc->data, (pc->capacity + INC_SZ) * sizeof(PeoInfo));
		if (ptr != NULL)
		{
			pc->data = ptr;
			pc->capacity += INC_SZ;
			printf("增容成功\n");
		}
		else
		{
			perror("AddContact");
			printf("增加联系人失败\n");
			return;
		}
	}
}

//动态版本- 增加联系人
void AddContact(Contact* pc)
{
	//考虑增容
	CheckCapacity(pc);
	//增加一个人的信息
	printf("请输入名字:>");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].name);
	printf("请输入年龄:>");
	scanf("%d", &(pc->data[pc->sz].age));
	printf("请输入性别:>");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].sex);
	printf("请输入电话:>");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].tele);
	printf("请输入地址:>");
	scanf("%s", pc->data[pc->sz].addr);

	pc->sz++;
	printf("增加成功\n");
}



void PrintContact(const Contact* pc)
{
	int i = 0;
	//打印标题
	printf("%-20s\t%-5s\t%-5s\t%-12s\t%-20s\n", "名字", "年龄", "性别", "电话", "地址");
	//打印数据
	for (i = 0; i < pc->sz; i++)
	{
		printf("%-20s\t%-5d\t%-5s\t%-12s\t%-20s\n", 
			pc->data[i].name, 
			pc->data[i].age,
			pc->data[i].sex,
			pc->data[i].tele,
			pc->data[i].addr);
	}
}

static int FindByName(Contact* pc, char name[])
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < pc->sz; i++)
	{
		if (strcmp(pc->data[i].name, name) == 0)
		{
			return i;
		}
	}

	return -1;//找不到
}

void DelContact(Contact* pc)
{
	char name[MAX_NAME] = {0};

	if (pc->sz == 0)
	{
		printf("通讯录为空，无需删除\n");
		return;
	}	
	printf("请输入要删除人的名字:>");
	scanf("%s", name);

	//1. 查找要删除的人
	//有/没有
	int pos = FindByName(pc, name);
	if (pos == -1)
	{
		printf("要删除的人不存在\n");
		return;
	}
	//2. 删除
	int i = 0;
	for (i = pos; i < pc->sz-1; i++)
	{
		pc->data[i] = pc->data[i + 1];
	}

	pc->sz--;
	printf("删除成功\n");
}


void SearchContact(Contact* pc)
{
	char name[MAX_NAME] = { 0 };
	printf("请输入要查找人的名字:>");
	scanf("%s", name);

	int pos = FindByName(pc, name);
	if (pos == -1)
	{
		printf("要查找的人不存在\n");
		return;
	}
	else
	{
		printf("%-20s\t%-5s\t%-5s\t%-12s\t%-20s\n", "名字", "年龄", "性别", "电话", "地址");
		//打印数据
		printf("%-20s\t%-5d\t%-5s\t%-12s\t%-20s\n",
				pc->data[pos].name,
				pc->data[pos].age,
				pc->data[pos].sex,
				pc->data[pos].tele,
				pc->data[pos].addr);
	}
}


void ModifyContact(Contact* pc)
{
	char name[MAX_NAME] = { 0 };
	printf("请输入要修改人的名字:>");
	scanf("%s", name);

	int pos = FindByName(pc, name);
	if (pos == -1)
	{
		printf("要修改的人不存在\n");
		return;
	}
	else
	{
		printf("请输入名字:>");
		scanf("%s", pc->data[pos].name);
		printf("请输入年龄:>");
		scanf("%d", &(pc->data[pos].age));
		printf("请输入性别:>");
		scanf("%s", pc->data[pos].sex);
		printf("请输入电话:>");
		scanf("%s", pc->data[pos].tele);
		printf("请输入地址:>");
		scanf("%s", pc->data[pos].addr);

		printf("修改成功\n");
	}
}

7.2 test.c 测试文件：

//通讯录-静态版本
//1.通讯录中能够存放1000个人的信息
//每个人的信息：
//名字+年龄+性别+电话+地址
//2. 增加人的信息
//3. 删除指定人的信息
//4. 修改指定人的信息
//5. 查找指定人的信息
//6. 排序通讯录的信息
//7. 保存文件
//版本2：
//动态增长的版本
//1>通讯录初始化后，能存放3个人的信息
//2>当我们空间的存放满的时候，我们增加2个信息
//3+2+2+2+...
//

//
//版本3
//当通讯录退出的时候，把信息写到文件
//当通讯录初始化的时候，加载文件的信息到通讯录中
//


#include "contact.h"

void menu()
{
	printf("********************************\n");
	printf("******  1. add    2. del  ******\n");
	printf("******  3. search 4. modify*****\n");
	printf("******  5. sort   6. print *****\n");
	printf("******  7. save   0. exit  *****\n");
	printf("********************************\n");
}

enum Option
{
	EXIT,
	ADD,
	DEL,
	SEARCH,
	MODIFY,
	SORT,
	PRINT,
    SAVE
};

int main()
{
	int input = 0;
	//创建通讯录
	Contact con;//通讯录
	//初始化通讯录
	//给data申请一块连续的空间再堆区上
	//sz=0
	//capacity 初始化为当前的最大的容量
	InitContact(&con);

	do
	{
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case ADD:
			//增加人的信息
			AddContact(&con);
			break;
		case DEL:
			//删除
			DelContact(&con);
			break;
		case SEARCH:
			SearchContact(&con);
			break;
		case MODIFY:
			ModifyContact(&con);
			break;
		case SORT:
			//自己完善
			break;
		case PRINT:
			PrintContact(&con);
			break;
		case EXIT:
			//保存信息到文件
			SaveContact(&con);
			//销毁通讯录
			DestoryContact(&con);
			printf("退出通讯录\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误,重新选择\n");
			break;
		}
	} while (input);

	return 0;
}