C语言文件操作
文章目录
- 1.为什么使用文件
- 2.什么是文件
-
- 2.1程序文件
- 2.2数据文件
- 2.3文件名
- 3.文件的打开与关闭
-
- 3.1文件指针
- 3.2文件的打开和关闭
- 4.文件的顺序读写
-
- 4.1 fputc的使用
- 4.2 fgetc的使用
- 4.3 fputs的使用
- 4.4 fgets的使用
- 4.5 实现一个代码将data.txt 拷贝一份 生成data2.txt
- 4.6 fscanf的使用
- 4.7fprintf的使用
- 4.8 fwrite的使用
- 4.9 fread的使用
- 4.10 sscanf与sprintf的比较
- 5.文件的随机读写
-
- 5.1 fseek
- 5.2 ftell
- 5.3 rewind
- 6. 文本文件和二进制文件
- 7.文件读取结束的判定
-
- 7.1被称为使用的feof
- 8.文件缓冲区
1.为什么使用文件
学习结构体时，博主写了通讯录的程序，当通讯录运行时，可以给通讯录中增加，删除数据，此时数据是存放在内存中，当程序退出时，通讯录中的数据自然就不在了，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。
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时，数据才不复存在。这就涉及到了数据库持久化的问题，我们一般数据库持久化的方法有，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。
2.什么是文件
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，数据文件（从文件功能的角度来分类）。
2.1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）。
2.2数据文件
文件的内容不一定是程序，而是程序运行时候读写的数据，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。
这里讨论的是数据文件。
在以前的学习中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的文件。
2.3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
例如：c:\code\test.txt
为了方便起见，文件标识常被称为文件名。
3.文件的打开与关闭
3.1文件指针
缓冲文件系统中，关键的概念是文件类型指针，简称文件指针。
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.
例如，VS2013编译器环境提供的stdio.h头文件中有以下的文件类型声明：
struct _iobuf{
char *_ptr;
int _cnt;
char *_base;
int _flag;
int _file;
int _charbuf;
int _bufsiz;
char *_tmpfnam;
};
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。
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。
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。
比如：
3.2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);
打开方式如下：
/* fopen fclose example */
#include 4.文件的顺序读写
int fputc ( int character, FILE * stream );
int fgetc ( FILE * stream );
int fputs ( const char * str, FILE * stream );
char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );
int fscanf ( FILE * stream, const char * format, ... );
int fprintf ( FILE * stream, const char * format, ... );
size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );
size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );
4.1 fputc的使用
#include 4.2 fgetc的使用
//读文件
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno));
return 0;
}
//读文件
int ch = 0;
while ((ch = fgetc(pf)) != EOF)
{
printf("%c ", ch);
}
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
4.3 fputs的使用
//写一行
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
if (pf == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno));
return 0;
}
fputs("hello world\n", pf);
fputs("hehe\n", pf);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
4.4 fgets的使用
//读文件-读一行
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno));
return 0;
}
char buf[1000] = {0};
//读文件
fgets(buf, 3, pf);//实际上读取的是3-1个字节，即n-1.
printf("%s", buf);
fgets(buf, 3, pf);
printf("%s", buf);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
4.5 实现一个代码将data.txt 拷贝一份 生成data2.txt
int main()
{
//实现一个代码将data.txt 拷贝一份 生成data2.txt
FILE* pr = fopen("data.txt", "r");
if (pr == NULL)
{
printf("open for reading: %s\n", strerror(errno));
return 0;
}
FILE* pw = fopen("data2.txt", "w");
if (pw == NULL)
{
printf("open for writting: %s\n", strerror(errno));
fclose(pr);
pr = NULL;
return 0;
}
//拷贝文件
int ch = 0;
while ((ch = fgetc(pr)) != EOF)
{
fputc(ch, pw);
}
fclose(pr);
pr = NULL;
fclose(pw);
pw = NULL;
return 0;
}
4.6 fscanf的使用
struct Stu
{
char name[20];
int age;
double d;
};
int main()
{
struct Stu s = { 0 };
FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno));
return 0;
}
//读格式化的数据
fscanf(pf, "%s %d %lf", s.name, &(s.age), &(s.d));
printf("%s %d %lf\n", s.name, s.age, s.d);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
4.7fprintf的使用
int main()
{
struct Stu s = { "张三", 20, 95.5 };
FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
if (pf == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno));
return 0;
}
//写格式化的数据
fprintf(pf, "%s %d %lf", s.name, s.age, s.d);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
4.8 fwrite的使用
函数原型：size_t fwrite(const void* buffer, size_t size, size_t count, FILE* stream);
（1）buffer：是一个指针，对fwrite来说，是要获取数据的地址；
（2）size：要写入内容的单字节数；
（3）count:要进行写入size字节的数据项的个数；
（4）stream:目标文件指针；
（5）返回实际写入的数据项个数count。
//二进制的写
int main()
{
struct Stu s[2] = { {"张三", 20, 95.5} , {"lisi", 16, 66.5}};
FILE* pf = fopen("data.txt", "wb");
if (pf == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno));
return 0;
}
//按照二进制的方式写文件
fwrite(s, sizeof(struct Stu), 2, pf);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
4.9 fread的使用
fread()函数：
- 作用：从一个文件流中读取数据
- 函数原型如下：
size_t fread(void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream);
-- buffer:指向数据块的指针
-- size:每个数据的大小，单位为Byte(例如：sizeof(int)就是4)
-- count:数据个数
-- stream:文件指针
//二进制的读
int main()
{
struct Stu s[2] = {0};
FILE* pf = fopen("data.txt", "rb");
if (pf == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno));
return 0;
}
//按照二进制的方式读文件
fread(s, sizeof(struct Stu), 2, pf);
printf("%s %d %lf\n", s[0].name, s[0].age, s[0].d);
printf("%s %d %lf\n", s[1].name, s[1].age, s[1].d);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
4.10 sscanf与sprintf的比较
sprintf语法：
int sprintf(char *string, char *format [,argument,…]);
string:指向字符数组的指针，该数组存储了C字符串。 format:格式化的字符串
argument:根据语法格式替换format中%标签
sscanf语法： int sscanf (const char *str,const char * format,…);
sscanf()会将参数str的字符串根据参数format字符串来转换并格式化数据。格式转换形式请参考scanf()。转换后的结果存于对应的参数内。返回值
成功则返回参数数目，失败则返回-1，错误原因存于errno中。 返回0表示失败 否则，表示正确格式化数据的个数
例如：sscanf(str，"%d%d%s", &i,&i2, &s); 如果三个变成都读入成功会返回3。
如果只读入了第一个整数到i则会返回1。证明无法从str读入第二个整数。
int main()
{
struct Stu s = {"张三", 20, 95.5};
struct Stu tmp = { 0 };
char buf[100] = {0};
sprintf(buf, "%s %d %lf", s.name, s.age, s.d);//
printf("%s\n", buf);
sscanf(buf, "%s %d %lf", tmp.name, &(tmp.age), &(tmp.d));
printf("%s %d %lf\n", tmp.name, tmp.age, tmp.d);
return 0;
}
总结：
5.文件的随机读写
5.1 fseek
根据文件指针的位置和偏移量来定位指针。
int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );
例子：
/* fseek example */
#include 5.2 ftell
返回文件指针相对于起始位置的偏移量
long int ftell ( FILE * stream );
例子：
/* ftell example : getting size of a file */
#include 5.3 rewind
让文件指针的位置回到文件的起始位置
void rewind ( FILE * stream );
例子：
/* rewind example */
#include 6. 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（VS2013测试）。
测试代码：
#include 
7.文件读取结束的判定
7.1被称为使用的feof
牢记：在文件读取过程中，不能用feof函数的返回值直接用来判断文件的是否结束。
而是应用于当文件读取结束的时候，判断是读取失败结束，还是遇到文件尾结束。
- 文本文件读取是否结束，判断返回值是否为 EOF （ fgetc ），或者 NULL （ fgets ）
例如：
- fgetc 判断是否为 EOF .
- fgets 判断返回值是否为 NULL .
- 二进制文件的读取结束判断，判断返回值是否小于实际要读的个数。
例如：
- fread判断返回值是否小于实际要读的个数。
正确的使用：
文本文件的例子：
#include 二进制文件的例子：
#include 8.文件缓冲区
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。
#include 这里可以得出一个结论：
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。