c语言文件操作-CFANZ编程社区

爆肝一个假期的笔记补档。

这个月可能会发十几二十几篇吧。

这个是目录

为什么使用文件
什么是文件

程序文件
数据文件

文件名
文件的打开和关闭

文件打开和关闭的函数使用

文件的顺序读写

fprintf和fscanf与原函数对比
fscanf 和scanf的对比
sprintf 和sscanf与原函数的对比
输入输出函数

文件的随机读写

fseek
ftell
rewind

文本文件和二进制文件
文件结束标志的判定
文件缓冲区

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。

什么是文件

我们通过文件的功能不同将文件分为程序文件和数据文件。

当然通俗的讲磁盘储存的文件就是文件。(好像是废话=-=)

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

本章所讲的主要就是数据文件: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。

在以前各章所处理数据的输入输出都是以终端为对象的，即从终端的键盘输入数据，运行结果显示到显示器上。

其实有时候我们会把信息输出到磁盘上，当需要的时候再从磁盘上把数据读取到内存中使用，这里处理的就是磁盘上文件。

c语言文件操作_数据

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

如:c:\code\test.txt就是一个文件名。

其中c:\code\是文件路径 test是文件名主干 .txt是文件后缀。

为了方便起见我们将文件标识称为文件名。

文件的打开和关闭

当我们通过函数将文件打开的时候函数会返回一个FILE类型的指针,我们一般将它称之为文件类型指针或文件指针而FILE类型其实是我们编译器自动创建的一个结构体类型——用于储存文件的相关信息。之后我们的编译器将结构题重命名为FILE。

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

如我们stdio.h文件在VS2019中就有如上的结构体储存和命名,当然结构体信息的填充已经有我们的编译器完成了我们无需对其细节进行了解.

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。

c语言文件操作_c语言_02

文件打开和关闭的函数使用

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 );

fopen函数使用:

返回值是我们的FILE类型的指针所以我们要用FILE类型的指针来接收,这样我们就可以通过指针来对其进行调用。

filename是我们的文件主干+后缀名或文件名，当我们所创建的文件就在我们工程文件夹里时我们可以直接使用文件主干＋后缀名的方式打开当我们的文件在其他文件夹里时我们需要将文件路径加上（注意\与后面的数结合会变成转义字符所以我们需要用\\才能实现）

int main()
{
  FILE* pf = fopen("test.dat", "w");//直接通过文件主干+后缀名
  return 0;
}
//或加上文件路径
int main()
{
  FILE* pf = fopen("D:\\编辑语言\\the-way-of-c-language-learning\\1.26\1.26\\test.dat", "w");//通过路径+文件主干+后缀名
  return 0;
}

当然我们通过函数创建的文件都可以直接用文件+后缀名找到。

mode是我们使用这个文件的模式。

使用方式如下表格：

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

fclose的使用：

将要关闭的文件指针给他就好。

c语言文件操作_开发语言_03

示例:

c语言文件操作_c语言_04

#include <stdio.h>
int main ()
{
  FILE * pFile;
  //打开文件
  pFile = fopen ("myfile.txt","w");
  //文件操作
  if (pFile!=NULL)//fopen开辟失败时会返回空指针所以在使用时最好对其进行检查
 {
    fputs ("fopen example",pFile);
    //关闭文件
    fclose (pFile);
 }
  return 0;
}

文件的顺序读写

c语言文件操作_c语言_05

首先引入一下流：我们程序需要输出到不同的地方，而流就是程序和需要接收信息地方中间的一个部分，流可以改变程序形式使程序和所需地方吻合。

所以也就有了上图的适用于其实就是适用于什么流。

我们在编程时默认打开了三个流

stdin 标准输入流到键盘
stdout 标准输出流到屏幕
stderr 标准错误流到屏幕

fgetc :

int fgetc( FILE *stream );

从文件指针指向的位置读取一个字符并返回这个字符的ASCII值如果读取失败返回EOF，然后文件指针后移一位。

注意返回值是int。

是为了存EOF。

fputc：

int fputc( int c, FILE *stream );

将一个字符放进文件流（或其他你传入的流）中。

标准输出流也是可以的。

c语言文件操作_后端_06

fprintf和fscanf与原函数对比

我们将printf和fprintf进行对比：

c语言文件操作_c语言_07

c语言文件操作_开发语言_08

fprintf和printf只多了一个流所以我们直接将文件指针传给fprintf就好，这样我们就可以像printf一样使用fprintf只不过我们面向的对象从缓冲区变成了文件。

如: fprintf(pt,"%s",“abcdef”); 就是将abcdef打印到文件中了。

fscanf 和scanf的对比

c语言文件操作_文件指针_09

c语言文件操作_c语言_10

也是比scanf多了一个文件指针，他可以从文件里读取数据储存到变量中。

如fscanf(pf,"%s",arr);就是将pf文件里的一个字符串%s读取到arr中。

有时也会考察sprintf、printf、sscanf、scanf之间的对比。

sprintf 和sscanf与原函数的对比

sprintf：

c语言文件操作_开发语言_11

c语言文件操作_文件指针_12

sprintf比printf多了一个buffer，与printf不同的是sprintf会将后面的内容打印到buffer中无论后面内容是整形还是浮点型都会转换成字符串的形式打印到buffer中。

sscanf：

c语言文件操作_数据_13

c语言文件操作_数据_14

多了一个buffer，sscanf从字符串buffer中读取信息放到后面对应内容中。

总结：

c语言文件操作_开发语言_15

输入输出函数

fread: 把二进制文件里的信息读出并放在变量中。

c语言文件操作_开发语言_16

buffer是我们要储存信息的变量地址
size是要读取信息的大小
count是要读取信息的数量
stream是文件指针。
返回值是读到的数据个数，如果没有读到就返回0

fwrite：把输入的信息以二进制的形形式储存的文件中。

注意以二进制形式储存的文件不能直接打开文件阅读（毕竟你读不懂=-=）

一般会长这样：

c语言文件操作_后端_17

c语言文件操作_后端_18

**fwrite：**和fread相似不过是从读变成了写。

（在使用这些函数之前记得将fopen的打开模式调整到相应的模式。）

使用完记得关闭和对指针进行空指针赋值。

文件的随机读写

本段我们通过函数来调整文件指针的偏移和指向。

fseek

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

根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针。

首先我们要知道我们的文件指针是会随着你的操作而偏移的，而这个函数可以控制文件指针的指向。

stream还是我们的流，offset是要调整文件指针偏移量的多少（不懂先看示例）
origin：分三种：

SEEK_CUR从文件指针当前位置开始调整偏移（调整多少具体看offset的数值）
SEEK_END从文件末尾开始调整偏移（这时的offset一般为负值）
SEEK_SET从文件起始开始调整偏移（offset一般为正值）

事例：

使用fseek前:

#include<stdio.h>
int main()
{
  //打开文件
  FILE* pf;
  pf = fopen("test.dat", "r");//此文件已经提前放入abcdefg
  //使用文件
  int ret = 0;
  ret = getc(pf);
  printf("%c", ret);
  ret = getc(pf);
  printf("%c", ret);
  ret = getc(pf);
  printf("%c", ret);
  ret = getc(pf);
  printf("%c", ret);
  //关闭文件
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}//运行结果:abcd

使用fseek后:

#include<stdio.h>
int main()
{
  //打开文件
  FILE* pf;
  pf = fopen("test.dat", "r");//此文件已经提前放入abcdefg
  //使用文件
  int ret = 0;
  ret = getc(pf);
  printf("%c", ret);
  fseek(pf, -1, SEEK_CUR);//将文件指针向前移动一位
  ret = getc(pf);
  printf("%c", ret);
  ret = getc(pf);
  printf("%c", ret);
  ret = getc(pf);
  printf("%c", ret);
  //关闭文件
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}//运行结果：aabc

我们通过fseek调整了文件指针的指向。

ftell

long ftell( FILE *stream );

给他一个文件指针他返回一个值，这个值时对比与文件起始位置现在指针的偏移量。

rewind

void rewind( FILE *stream );

让一个文件指针重新返回到文件起始端。

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。

文件结束标志的判定

首先介绍一下feof函数

feof：

int feof( FILE *stream );

用来判断文件指针是以何种方式结束的：

文件读取失败结束返回0
文件到末尾结束返回一个真值（非零）

而真正用来判断文件是否读取结束要看getc，gets，fread的返回值

fgetc 判断是否为 EOF .
fgets 判断返回值是否为 NULL .
二进制文件要看fread的返回值是否大于要读取完整元素的返回值

文件缓冲区

和标准输入一样我们的文件操作时也是有缓冲区概念。

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。

c语言文件操作_c语言_19

#include <stdio.h>  
#include <windows.h>  
//VS2013 WIN10环境测试  
int main()  
{  
  FILE*pf = fopen("test.txt", "w");  
  fputs("abcdef", pf);//先将代码放在输出缓冲区  
  printf("睡眠10秒-已经写数据了，打开test.txt文件，发现文件没有内容\n");  
  Sleep(10000);  
  printf("刷新缓冲区\n");  
  fflush(pf);//刷新缓冲区时，才将输出缓冲区的数据写到文件（磁盘）  
  //注：fflush 在高版本的VS上不能使用了  
  printf("再睡眠10秒-此时，再次打开test.txt文件，文件有内容了\n");  Sleep(10000);  
  fclose(pf);  
  //注：fclose在关闭文件的时候，也会刷新缓冲区  
  pf = NULL;  
  return 0;  
}