C语言炫酷的文件操作

什么是文件

磁盘上的文件是文件
但是在程序设计中，我们一般谈的文件有两种：程序文件和数据文件（从文件功能的角度来分类）。

程序文件

包括源程序文件（例如.c文件）目标文件（windows环境后缀为.obj）可执行程序（windos环境后缀为exe）。

数据文件 （本文重点）

文件的内容不一定是程序，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。

文件名

文件就像人一样，他也要有姓氏和名字来让其他文件或者人知道这个文件是谁。
对于每一个文件要，，都有一个唯一的文件标识，以便用户识别和引用。
文件名格式：文件路径+文件名主干+文件后缀

例如：D:\CSDN\Test.txt

为了方便起见，我们叫文件标识为文件名

文件的打开和关闭

文件指针

我们知道，指针是指向一个地址的，整形指针指向一个整形的空间，数组指针指向一个数组的空间，那么文件指针自然就是指向文件的指针了。
每个被使用的文件都在内存中开辟了一个相应的文件信息区，用来存放文件的相关信息（如文件的名字，文件状态及文件当前的位置等)。这些信息是保存在一个结构体变量中的。该结构体类型是有系统声明的，取名FILE。
这是再vs的stdio头文件下的文件信息区结构体

struct _iobuf {
     
        char *_ptr;
        int   _cnt;
        char *_base;
        int   _flag;
        int   _file;
        int   _charbuf;
        int   _bufsiz;
        char *_tmpfname;
        };
typedef struct _iobuf FILE;
//不同的C编译器的FILE类型包含的内容不完全相同，但是大同小异。

就像学生要有学号姓名年龄这些信息一样，文件也有他的信息，比如这个文件的地址。这些信息存放于这个结构体中，通过typedef重命名为FILE，并且我们不需要关心一些细节（你会关心我昨天晚上吃了什么吗）。
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;

pf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。
但上面的文件指针并未指向明确的位置，他暂时是一个野指针。

所以接下来，我们来学习如何打开(创建)一个文件。

文件函数

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);
//第一个参数是文件名，第二个参数是打开方式
//关闭文件
int Fclose(FILE *stream);

部分打开方式如下图

现在我们来练习一下打开文件

//打开文件
	FILE* pf = fopen("data.txt","r");
	//以只读的方式打开这个文件
	//如果文件打开失败会返回空，否则会返回指向该文件的指针
	if (pf == NULL){
     
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;

但是却打开失败了！！
原因是，从上面的打开方式一图我们可以看出，以"r"方式打开，需要该文件真实存在，但是我并没有创建这个文件，所以打开失败了

叮~文件创建成功

我们再来看执行结果

这回没有报错

但是，这里是将data.txt文件放在了该.c文件目录下，在我将该文件放在别的地方，仍然打开失败报错。
原因是，我们这段代码只输入了文件名，所以他只在当前文件目录下寻找该文件，在其他地方的文件我们就找不到了。
这里我们来看看两个东西，一个叫相对路径，一个叫绝对路径

相对路径与绝对路径

相对路径

只认为是当前目录下的文件，如上面的代码中。

绝对路径

带上文件的从磁盘到目标文件的路径
例如
D:\Program Files\data.txt
但是请注意，在编程中，\是转义字符，所以我们需要让\不再是转义字符，使其代表它本身
D:\Program Files\data.txt

输入输出流

什么是输入输出流
学习过编程，一定知道printf或者cont或者System.out.println吧，
这些函数用于打印数据，这就是标准的输出流。使数据输出或者写入文件中，我们叫输出流。
我们打印HELLO WORLD在屏幕上，就是一个标准输出流
像scanf之类的，从文件输入或者读数据到内存中，就是输入流。
一些基本的输入输出函数如下。

比如，fputc就是写一个字符进去，fgetc就是读一个字符。

//打开文件
	FILE* pf = fopen("data.txt","w");
	if (pf == NULL){
     
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件
	fputc('a', pf);
	fputc('b', pf);
	fputc('c', pf);
	//fputc第一个参数为输入的字符，第二个使对应文件的指针

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

写入了abc三个字符。
fputc和fgetc每次读/写一个字符后，文件指针pf会向后移动，类似strtok函数。会记录上一次输入/输出的地址。
如果不这样，那岂不是一直在一个位置重复写入或者读文件了。

接下来看看fgetc读取字符

//打开文件
	FILE* pf = fopen("data.txt","r");
	if (pf == NULL){
     
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件

	int a = fgetc(pf);
	printf("%c", a);
	a = fgetc(pf);
	printf("%c", a);
	a = fgetc(pf);
	printf("%c",a);
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;

执行结果

这就是顺序读写，按着顺序读入写入。
当然，有顺序读写，就会有随机读写
从字面意思就能看到，随机读写emmm。

当然，除了fgetc这类，fgets自然就是读取一行了（只会读/写一行哦）
如果你用这类函数输出在标准输入或者标准输入（stdout或者stdin）上，他和printf，scanf没什么区别。

接下来，我们来看二进制的读和写

二进制读写

fwirte

以二进制的形式将内容写入文件中
第一个参数是你要写入数据的数据地址，第二个参数是一个类型的大小（字节）。第三个参数是你要写入几个数据，第四个则是你选定写入的流。

struct S{
     
	int n;
	double d;
	char name[10];
};

int main()
{
     
	struct S s = {
      10, 3.14, "zhangsan" };
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("data.txt","wb");
	if (pf == NULL){
     
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件
	fwrite(&s,sizeof(s),1,pf);

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

如上代码会将数据以二进制的形式写入data.txt
虽然我们看不懂，但是能看到zhangsan是我们输入的内容

fread

以二进制的形式读

和fwirte一样，只不过buffer不是const形式了，因为我们要将数据读入该指针指向的目标。

struct S{
     
	int n;
	double d;
	char name[10];
};

int main()
{
     
	struct S s = {
     0};
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("data.txt","rb");
	if (pf == NULL){
     
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件
	fread(&s,sizeof(struct S),1,pf);
	printf("%d  %lf  %s\n",s.n,s.d,s.name);

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