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为什么很多程序员不用switch，而是大量 的if......else if?

code_balance 2023-07-26 阅读 45
c语言开发语言学习笔记面试

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目录

一、为什么使用文件

二、什么是文件

2.1 程序文件

2.2 数据文件

三、什么是文件指针

在这里插入图片描述

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。

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。

例如：

在这里插入图片描述

四、文件的打开和关闭

4.1 fopen函数

【文档描述】

在这里插入图片描述

【打开方式】

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。注意：如果文件存在，会清空内容重新读入
“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，建立一个新的文件出错
“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

【代码实例】

在这里插入图片描述

报错信息：没有这样的文件或者目录。我们可以打开项目所在路径：

在这里插入图片描述

发现路径下没有test.txt文件，接下来创建一个test.txt：

在这里插入图片描述

然后再运行代码，这样就能正确打开文件了

在这里插入图片描述

4.2 fclose函数

【文档描述】

在这里插入图片描述

【代码示例】

#include <stdio.h>

int main()
{
	// 以读的方式打开test.txt
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		// 说明打开失败
		// 打印错误信息
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	// 文件使用
	// 暂时不写
	// ...

	//关闭文件
	int res = fclose(pf);
	if (res == 0)
	{
		printf("关闭成功\n");
	}
	else
	{
		printf("关闭失败\n");
	}
	pf = NULL;
	return 0;
}

【输出结果】

在这里插入图片描述

五、文件的顺序读写

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

5.1 fputc函数 — 往文件中写一个字符

【文档描述】

在这里插入图片描述

【代码样例】

#include <stdio.h>

int main()
{
	// 以写的方式打开test.txt
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		// 说明打开失败
		// 打印错误信息
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	// 文件使用
	// 往文件中写入abcdef
	for (char i = 'a'; i <= 'f'; i++)
	{
		fputc(i, pf);
	}

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

当文件运行起来后，我们再查看当前路径下的test.txt文件的内容：

![在这里插入图片描述])

5.2 fgetc — 向文件读取一个字符

【文档描述】

在这里插入图片描述

【代码样例】

#include <stdio.h>

int main()
{
	// 以读的方式打开test.txt
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		// 说明打开失败
		// 打印错误信息
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	// 文件使用
	// 往文件中读一个字符
	for (int i = 0; i < 6; i++)
	{
		int ch = fgetc(pf);
		printf("%c ", (char)ch);
	}

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

【输出结果】

在这里插入图片描述

5.3 fputs – 往文件中写入一行内容

【文档描述】

在这里插入图片描述

【代码示例】

#include <stdio.h>

int main()
{
	// 以读的方式打开test.txt
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		// 说明打开失败
		// 打印错误信息
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	// 文件使用
	// 往文件中写一行内容
	fputs("hello\nworld", pf);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

当文件运行起来后，我们再查看当前路径下的test.txt文件的内容：

在这里插入图片描述

5.4 fgets

【文档描述】

在这里插入图片描述

【代码示例】

#include <stdio.h>

int main()
{
	// 以读的方式打开test.txt
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		// 说明打开失败
		// 打印错误信息
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	// 文件使用
	// 往文件中读一行内容
	char arr[20] = { 0 };
	fgets(arr, 20, pf);
	printf("%s\n", arr);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

【输出结果】

在这里插入图片描述

5.5 fprintf — 格式化的形式写入到文件中

【文档描述】

在这里插入图片描述

【代码示例】

#include <stdio.h>

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	int money;
};

int main()
{
	struct S s1 = { "张三", 18, 200000 };

	// 以写的方式打开test.txt
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		// 说明打开失败
		// 打印错误信息
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	// 文件使用
	// 格式化写入文件
	fprintf(pf, "姓名:%s\n年龄:%d\n工资:%d", s1.name, s1.age, s1.money);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

【输出结果】

在这里插入图片描述

5.6 fscanf — 格式化读取文件

【文档描述】
在这里插入图片描述

【代码示例】

#include <stdio.h>

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	int money;
};

int main()
{
	struct S s1 = { 0 };

	// 以读的方式打开test.txt
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		// 说明打开失败
		// 打印错误信息
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	// 文件使用
	// 格式化读取文件，放到结构体变量s1
	fscanf(pf, "%s %d %d", s1.name, &(s1.age), &(s1.money));
	
	// 打印变量s1
	printf("%s %d %d", s1.name, s1.age, s1.money);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

5.7 fwrite — 二进制输出

【文档描述】

在这里插入图片描述

【代码示例】

#include <stdio.h>

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	double money;
};

int main()
{
	struct S s1 = { "张三", 17, 20000.5};

	// 以二进制写的方式打开test.txt
	FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
	if (pf == NULL)
	{
		// 说明打开失败
		// 打印错误信息
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	// 文件使用
	// 格式化写入文件
	fwrite(&s1, sizeof(struct S), 1, pf);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

【程序结果】

在这里插入图片描述

5.8 fread — 二进制输入

【文档描述】

在这里插入图片描述

【代码样例】

#include <stdio.h>

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	double money;
};

int main()
{
	struct S s1 = {0};

	// 以二进制读的方式打开test.txt
	FILE* pf = fopen("test.txt", "rb");
	if (pf == NULL)
	{
		// 说明打开失败
		// 打印错误信息
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	// 文件使用
	// 格式化写入文件

	// 以下代码是将文件的内容打印到结构体中
	fread(&s1, sizeof(struct S), 1, pf);

	//打印结构体s1
	printf("%s %d %lf\n", s1.name, s1.age, s1.money);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

【输出结果】

在这里插入图片描述

六、补充：C语言中的流

6.1 什么是流

  • 在C语言中，stdin是标准输入流，它代表标准输入设备，通常指的是键盘。它是一个预定义的FILE指针，用于读取用户输入的数据。可以使用scanf等函数从stdin中读取数据。

  • stdout是标准输出流，它代表标准输出设备，通常指的是屏幕。它也是一个预定义的FILE指针，用于向屏幕输出数据。可以使用printf等函数将数据输出到stdout。

  • stderr是指标准错误，它是计算机程序在执行过程中输出错误信息的流。与标准输出流（stdout）不同，标准错误流通常用于输出程序的错误、警告或其他相关信息，以便用户或开发者能够及时发现并处理问题。在大多数操作系统中，stderr通常默认输出到屏幕上，但也可以重定向到文件或其他目标。它也是一个预定义的FILE指针。

以上三个标准流在C语言中是默认打开的，无需手动打开或关闭。它们是C语言中常用的输入输出方式，使得程序可以与用户进行交互，从键盘读取输入并将结果输出到屏幕。

6.2 对比两组函数

6.2.1 scanf、fscanf、sscanf

  • scanf是从键盘上读取格式化数据，它只针对输入流stdin

  • fscanf是针对所有的输入流的，就是它既支持输入流stdin（如下），同时也支持文件流（以上例子）
    在这里插入图片描述

  • sscanf是从一个字符串里读取格式化的数据

在这里插入图片描述

【代码示例】

6.2.2 printf、fprintf、sprintf

  • printf是把数据写到（输出）屏幕上，它只针对输出流stdout

  • fprintf是针对所有输出流的格式化的输出函数，就是它既支持输入流stdin（如下），同时也支持文件流（讲过）
    在这里插入图片描述

  • sprintf是将格式化的数据到字符串里
    在这里插入图片描述

【代码示例】

#include <stdio.h>

typedef struct S
{
	char name[20];
	int age;
}S;

int main()
{
	S s1 = { "张三", 18 };
	char arr[20] = "0";
	sprintf(arr, "%s %d", s1.name, s1.age);
	printf("%s\n", arr);
	return 0;
}

【输出结果】

在这里插入图片描述

#include <stdio.h>

int main()
{
	// 以读的方式打开test.txt文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("打开失败\n");
		return 1;
	}

	// 使用文件
	int x = fgetc(pf);
	printf("%c\n", (char)x);

	x = fgetc(pf);
	printf("%c\n", (char)x);

	rewind(pf);
	x = fgetc(pf);
	printf("%c\n", (char)x);

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

七、文件的随机读写

7.1 rewind函数

void rewind ( FILE * stream );

【代码样例】

假设test.txt的内容为abcdef

#include <stdio.h>

int main()
{
	// 以读的方式打开test.txt文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("打开失败\n");
		return 1;
	}

	// 使用文件
	int x = fgetc(pf);
	printf("%c\n", (char)x);

	x = fgetc(pf);
	printf("%c\n", (char)x);

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

【输出结果】

在这里插入图片描述

接着使用rewind函数，指针pf又回到了起始位置

#include <stdio.h>

int main()
{
	// 以读的方式打开test.txt文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("打开失败\n");
		return 1;
	}

	// 使用文件
	int x = fgetc(pf);
	printf("%c\n", (char)x);

	x = fgetc(pf);
	printf("%c\n", (char)x);

	rewind(pf);
	x = fgetc(pf);
	printf("%c\n", (char)x);

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

【输出结果】

在这里插入图片描述

7.2 ftell

long int ftell ( FILE * stream );

#include <stdio.h>

int main()
{
	// 以读的方式打开test.txt文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("打开失败\n");
		return 1;
	}

	// 使用文件
	int x = fgetc(pf);
	printf("%c\n", (char)x);

	x = fgetc(pf);
	printf("%c\n", (char)x);

	int offset = ftell(pf);
	printf("%d\n", offset);

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

【输出结果】

在这里插入图片描述

7.3 fseek

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

【代码示例】

假设test.txt的内容为abcdef

#include<stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	char ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);//打印a
	
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);// 打印b
	
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);// 打印c
	
	fseek(pf, -2, SEEK_CUR);
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	return 0;
}

八、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。

在这里插入图片描述

【测试代码】

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 10000;
	FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fwrite(&a, sizeof(a), 1, pf);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

【内存】

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九、文件读取结束的判定

9.1 被错误使用的feof

十、文件缓冲区

在这里插入图片描述

【测试代码】

#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);// 10秒 
	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;
}

过程：带运行以上代码时，有10秒的缓冲，这时打开test.txt文件，你会发现文件内并没有内容，这就是因为数据是先写在缓冲区，当缓冲区满了或者主动刷新缓冲区才可以将数据写入硬盘中。

因此得出一个结论：因为有缓冲区的存在，C语言在操作文件的时候，需要做刷新缓冲区或者在文件操作结束的时候关闭文件。如果不做，可能导致读写文件的问题

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