C语言_10 文件操作
10 文件操作
10.1 概述
10.1.1 磁盘文件和设备文件
- 磁盘文件
指一组相关数据的有序集合，通常存储在外部介质（如磁盘）上。使用式才调入内存。 - 设备文件
在操作系统中把每一个与主机相连的输入、输出设备看作是一个文件，把它们的输入、输出等同于对磁盘文件的读和写。
10.1.2 磁盘文件的类型
计算机的存储在物理上二进制的，所以物理上所有的磁盘文件本质上都是一样的：以字节为单位进行顺序存储。
从用户或者操作系统使用的角度（逻辑上）把文件分为：
- 文本文件：基于字符编码的文件
- 二进制文件：基于值编码的文件
10.1.3 文本文件和二进制文件
（1）文本文件
- 基于字符编码，常见编码有ASCII、UNCODE等
- 一般可以使用文本编辑器直接打开
- 数5678以ASCII存储形式（ASCII码）为： ‘5’(ASCII 53) 00110101
00110101 00110110 00110111 00111000
（2）二进制文件 - 基于值编码，自己根据具体应用，指定某个值是什么意思
- 把内存中的数据按其在内存中的存储形式原样输出到磁盘上
- 数5678的存储形式（二进制码）为：00010110 00101110
10.2 文件的打开和关闭
10.2.1 文件指针
在C语言中用一个指针变量指向一个文件，这个指针称为文件指针。
#includeFILE是系统使用typedef定义出来的有关文件信息的一种结构体类型，结构中有文件名、文件状态和文件当前位置等信息。
声明FILE结构体类型的信息包含在头文件"stdio.h"中，一般设置一个指向FILE类型变量的指针变量，然后通过它来引用这些FILE类型变量。通过文件指针就可以对它所指的文件进行各种操作。
C语言中有三个特殊的文件指针由系统默认打开，用户无需定义即可直接使用：
- stdin：标准输入，默认当前终端（键盘），我们使用的scanf、getchar函数默认从此终端获得数据。
- stdout：标准输出，默认为当前终端（屏幕），我们使用的printf、puts函数默认输出信息到此终端。
- stderr：标准出错，默认为当前终端（屏幕），我们使用的perror函数默认输出信息到此终端。。
10.2.2 文件的打开
任何文件使用之前必须打开：
#include功能：打开文件
参数：filename：需要打开的文件名，根据需要加上路径
mode：打开文件的模式设置
返回值：成功：文件指针 失败：NULL
第一个参数的几种形式：
#include第二个参数的几种形式（打开文件的方式）：
注意：
- b是二进制模式的意思，b只是在Windows有效，在Linux用r和rb的结果是一样的
- Unix和Linux下所有的文本文件行都是\n结尾，而Windows所有的文本文件行都是\r\n结尾
- 在Windowa平下，以“文本”方式打开文件，不加b：
当读取文件的时候，系统会将所有的"\r\n"转换成"\n"
当写入文件的时候，系统会将"\n"转换成"\r\n"写入
以“二进制”方式打开文件，则读写\n都不会进行这样的转换 - 在Unix/Linux平台下，“文本”与“二进制”模式没有区别，"\r\n"作为两个字符原样输入输出
10.2.3 文件的关闭
任何文件在使用后应该关闭：
- 打开的文件会占用内存资源，如果总是打开不关闭，会消耗很多内存
- 一个进程同时打开的文件数是有限制的，超过最大同时打开文件数，再次调用fopen打开文件会失败
- 如果没有明确的调用fclose关闭打开的文件，那么程序在退出的时候，操作系统会同一关闭
#include功能：关闭先前fopen()打开的文件。此动作让缓冲区的数据写入文件中，并释放系统所提供的文件资源。
参数：stream：文件指针
返回值：成功：0 失败：-1
10.3 文件的顺序读法
10.3.1 按照字符读写文件fgetc、fputc
（1）写文件
#include功能：将ch转换为unsigned后写入stream指定的文件中
参数：ch：需要写入文件的字符 stream：文件指针
返回值：成功：成功写入文件的字符 失败：-1
（2）文件结尾
在C语言中，EOF表示文件结束符(end of file)。在while循环中EOF作为文件结束标志，这种以EOF作为文件结束标志的文件，必须是文本文件。在文本文件中，数据都是以字符的ASCII代码值的形式存放。我们知道，ASCII代码值得范围时0~127，不可能出现-1，因此可以用EOP作为文件结束标志。
#define EOF (-1)
当把数据以二进制形式存放到文件中时，就会有-1值得出现，因此不采用EOF作为二进制文件的结束标志。为解决这一问题，ANSI C提供一个feof函数，用来判断文件是否结束。feof函数可以判断二进制文件有可用以判断文本文件。
#include功能：检测是否读取到了文件结尾。判断的是最后一次“读操作的内容”，不是当前位置内容（上一个内容）。
参数：stream：文件指针
返回值：非0值：已经到文件结尾 0：没有到文件结尾
（3）读文件
#include功能：从stream指定的文件中读取一个字符
参数：stream：文件指针
返回值：成功：返回读取到的字符 失败：-1
#include简单的加密解密：
#include10.3.2 按照行读写文件fgets、fputs
（1）写文件
#include功能：将str所指定的字符串写入stream指定的文件中，字符串结束符’\0’不写入文件。
参数：str：字符串 stream：文件指针
返回值：成功：0 失败：-1
（2）读文件
#include功能：从stream指定的文件内读取字符，保存到str所指定的内存空间，直到出现换行符、读到文件结尾或是已读了size-1个字符为止，最后会自动加上字符’\0’作为字符串结束。
参数：str：字符串 size：指定最大读取字符串的长度(size-1) stream：文件指针
返回值：成功：成功读取的字符串 读到文件尾或出错：NULL
#include#include四则运算：10+2=
值 运算符 值=\n sprintf
sprintf 直接打印到字符串中
printf 直接在命令行上输出
#include（3）强化训练：文件版四则运算
有个文件大小不确定，每行内容都是一个四则运算表达式，还没有算出结果，写一个程序，自动算出其结果后修改文件。
在这里插入代码片
10.3.3 按照格式化文件fprintf、fscanf
（1）写文件
#include功能：根据参数format字符串来转换并格式化数据，然后将结果输出到stream指定的文件中，指定出现字符串结束符’\0’位置。
参数：stream：已经打开的文件 format：字符串格式，用法和printf()一样
返回值：成功：实际写入文件的字符个数 失败：-1
（2）读文件
#include功能：从stream指定的文件中读取字符串，并根据参数format字符串来转换并格式化数据。
参数：stream：已经打开的文件 format：字符串格式，用法和scanf()一样
返回值：成功：参数数目，成功转换的值的个数 失败：-1
#include#include四则运算：
#include大文件排序：
#include10.3.4 按照块读写文件fread、fwrite
（1）写文件
#include功能：以数据块的方式给文件写入内容 把 buf 中的“sizenmemb”个字节写到文件 fp 中
参数：ptr：准备写入文件数据的地址
size：size_t为unsigned int类型，此参数指定写入文件内容的块数据大小
nmemb：写入文件的块数，写入文件数据总大小为：sizenmemb
stream：已经打开的文件指针
返回值：成功：实际成功写入文件数据的块数目，此值和nmemb相等
失败：0
#include（2）读文件
#include功能：以数据块的方式给文件读取内容 从文件 fp 中读出“sizenmemb”个字节保存到 buf 中
参数：ptr：存放读取出来数据的存放空间
size：size_t为unsigned int类型，此参数指定读取文件内容的块数据大小
nmemb：读取文件的块数，读取文件数据总大小为：sizenmemb
stream：已经打开的文件指针
返回值：成功：实际成功读取到文件数据的块数目，如果此值比nmemb小，但大于0，说明读到文件的结尾
失败：0
文件读写结构体：
#include大文件拷贝：
#include
//{
// printf("姓名：%s\n",argv[i]);
//}
//用户输入参数缺少
if(argc<3)
{
printf("缺少参数\n");
return -1;
}
// 拷贝命令D:/copy.exe 需要打开的内容D:/test.avi 拷贝到这个文件D:/Code/test.avi
//argv[0] 程序名称 文件大小50M
FILE *fp1=fopen(argv[1],"rb");//argv[1] 第一个真正参数
FILE *fp2=fopen(argv[2],"wb");
if(!fp1||!fp2)
{
printf("复制文件出错\n");
return -2;
}
char *temp=(char *)malloc(sizeof(char)*1024);
//count 读取成功实际个数
int count=0;
while(!feof(fp1))
{
memset(temp,0,1024);
count=fread(temp,sizeof(char),1024,fp1);
fwrite(temp,sizeof(char),count,fp2);
}
free(temp);
fclose(fp1);
fclose(fp2);
return 0;
}
fread这句话出问题，假设在读的时候最后没有读满1024字节，读了100字节，SIZE仍然按1024算，出错。fread返回 读取成功的有效个数count，作为fwrite写入的操作
#include10.4 文件随机读写
#include功能：移动文件流（文件光标）的读写位置
参数：stream：已经打开的文件指针
offset：根据whence来移动的位移数（偏移量），可以是正数，也可以式负数。如果是正数，则相对于whence往右移动，如果是负数，则相对于whence往左移动。如果向前移动的字节数超过了文件开头则出错返回，如果向后移动的字节数超过了文件末尾，再次写入时将增大文件尺寸。
whence：其取值如下：
SEEK_SET：从文件开头移动offset个字节 #define SEEK_SET 0
SEEK_CUR：从当前位置移动offset个字节 #define SEEK_CUR 1
SEEK_END：从文件末尾移动offset个字节 #define SEEK_END 2
返回值：成功：0 失败：-1
#include#include功能：把文件流（文件光标）的读写位置移动到文件开头
参数：stream：已经打开的文件指针
返回值：无返回值
#include会把之前的覆盖掉
#include功能：获取文件流（文件光标）的读写位置
参数：stream：已经打开的文件指针
返回值：成功：当前文件流（文件光标）的读写位置 失败：-1
#include10.5 Windows和Linux文本文件区别
- b是二进制模式的意思，b只是在Windows有效，在Linux用r和rb的结果是一样的
- Unix和Linux下所有的文本文件行都是\n结尾，而Windows所有的文本文件行都是\r\n结尾
- 在Windows平台下，以“文本”形式打开文件，不加b：
当读取文件的时候，系统会将所有的"\r\n"转换成"\n"
当写入文件的时候，系统会将"\n"转换成"\r\n"
以“二进制”方式打开文件，则读\写都不会进行这样的转换 - 在Unix/Linux平台下，“文本”与“二进制”模式没有区别，"\r\n"作为两个字符原样输入输出
判断文本文件是Linux格式还是Windows格式:
#include10.6 获取文件状态
#include功能：获取文件状态信息（相当于 右键点击文件 属性）
参数：path：文件路径 buf：保存文件信息的结构体 结构体指针类型
返回值：成功：0 失败：-1
文件信息：
#include10.7 删除文件、重命名文件名
#include功能：删除文件
参数：pathname：文件名
返回值：成功：0 失败：-1
#include功能：把oldpath的文件名改为newpath
参数：oldpath：旧文件名 newpath：新文件名
返回值：成功：0 失败：-1
#include10.8 文件缓冲区
10.8.1 文件缓冲区
缓冲区：硬盘和内存之间的区域，内存与硬盘频繁交互 伤硬盘 读取速度慢
ANSI C标准采用“缓冲文件系统”处理数据文件。
所谓缓冲文件系统是指系统自动地在内存区为程序中每一个正在使用的文件开辟一个文件缓冲区，从内存向磁盘输出数据必须先送到内存中的缓冲区，装满缓冲区后才一起送到磁盘去。
如果从磁盘向计算机读入数据，则一次从磁盘文件将一批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（给程序变量）。
10.8.2 磁盘文件的存取
- 磁盘数据，一般保存在硬盘、U盘等掉电不丢失的磁盘设备中，在需要时调入内存
- 在内存中对文件进行编辑处理后，保存到磁盘中
- 程序与磁盘之间交互，不是立即完成的，系统或程序可根据需要设置缓冲区，以提高存取效率
10.8.3 更新缓冲区
更新条件：1.时间到达一定程度保存 2.字数写的够多的保存
#include功能：更新缓冲区，让缓冲区的数据立马写到文件中
参数：stream：文件指针
返回值：成功：0 失败：-1
#include快易通核心代码
单词库
对单词表进行读取操作，在程序中建立结构体，一个结构体有两个参数（单词 翻译），结构体成员为指针（2个指针）
第一个单词：#a
第二个单词：#a.m.
Trans：也不需要，需要n.上午 读完单词
第三个单词：#a/c
dict.c：
#include
//{
// printf("%s\n",list[i].word);
// printf("%s",list[i].trans);
//}
//如果返回值类型为int
return i;
}
int SearchWord(char *word,char *trans);
{
if(!word||!trans)//传递空或空指针操作失败报错
{
printf("输入异常\n");//exit(-1);
return -1;
}
for(int i=0;i<SIZE;i++)
{
//如果用户输入的单词和词库中相同返回单词对应的翻译
if(!strcmp(word,list[i].word))//两单词相同 返回值0
{
strcpy(trans,list[i].trans);
return 0;
}
}
return 1;
}
void DestorySpace()
{
if(!list)//(list==NULL)
reutrn;
if(index)
{
free(index);
index=NULL;
}
for(int i=0;i<SIZE;i++)//次数应该
{
free(list[i].word);
free(list[i].trans);
}
free(list);
list(NULL);
}
int main36()
{
//获取单词和翻译
GetWord();
//接收用户输入的单词
char *word=(char *)malloc(sizeof(char)*1024);
//根据单词提供翻译
char *trans=(char *)malloc(sizeof(char)*1024);
while(1)
{
memset(word,0,1024);
memset(trans,0,1024);
scanf("%s",word);
//gets(word);
//scanf("%^[\n]",word);//接收带空格的
//出口
if(!strcmp(word,"comm=exit"))
{
break;
}
if(!SearchWord(word,trans))
{
printf("%s\n",trans);
}
else
{
printf("未找到该单词");
}
}
//数据销毁
DestorySpace();
return 0;
}
多文件编程：
头文件dict.h：//做解释，全局变量的定义 结构体创建 函数的声明
#pragma once
#include
对于分多行的单词库：
首先写测试单词有多少行的程序（2行为一个单词）：
#include当用户查找单词时，SearchWord可以改为 再添加一个查找首字母
int SearchWord(char *word,char *trans,int idx);
int SearchWord(char *word,char *trans,char ch);
dict.c：
#include
//{
// printf("%s\n",list[i].word);
// printf("%s",list[i].trans);
//}
//如果返回值类型为int
return i;
}
int SearchWord(char *word,char *trans,int idx);
{
if(!word||!trans)//传递空或空指针操作失败报错
{
printf("输入异常\n");//exit(-1);
return -1;
}
for(int i=index[idx].start;i<index[idx].end;i++)
{
//如果用户输入的单词和词库中相同返回单词对应的翻译
if(!strcmp(word,list[i].word))//两单词相同 返回值0
{
strcpy(trans,list[i].trans);
return 0;
}
}
return 1;
}
void DestorySpace()
{
if(!list)//(list==NULL)
reutrn;
if(index)
{
free(index);
index=NULL;
}
for(int i=0;i<SIZE;i++)//次数应该
{
free(list[i].word);
free(list[i].trans);
}
free(list);
list(NULL);
}
int main36()
{
//获取单词和翻译
GetWord();
//接收用户输入的单词
char *word=(char *)malloc(sizeof(char)*1024);
//根据单词提供翻译
char *trans=(char *)malloc(sizeof(char)*1024);
int idx=0;
while(1)
{
memset(word,0,1024);
memset(trans,0,1024);
scanf("%s",word);
//gets(word);
//scanf("%^[\n]",word);//接收带空格的
//出口
if(!strcmp(word,"comm=exit"))
{
break;
}
if(*word>='a'&&*word<='z')//word[0]首字母
{
idx=*word-'a';
}
else
{
idx=26;//中文
}
//0-26
if(!SearchWord(word,trans,idx))
{
printf("%s\n",trans);
}
else
{
printf("未找到该单词");
}
}
//数据销毁
DestorySpace();
return 0;
}
多文件编程：
头文件dict.h：//做解释，全局变量的定义 结构体创建 函数的声明
#pragma once
#include