【C语言进阶14——文件操作（1）】
文件操作（1）
- 前言
- 1、文件是什么？
-
- 1.1 程序文件
- 1.2 数据文件
- 1.3 文件名
- 2、使用文件的意义
- 3、文件的打开和关闭
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- 3.1 文件指针
- 3.2 文件的使用
- 4、文件的顺序读写
-
- 4.1 字符输出函数 fputc
- 4.2 字符输入函数 fgetc
- 4.3 文本行输出函数 fputs
- 4.4 文本行输入函数 fgets
- 4.5 格式化输出函数 fprintf
- 4.6 格式化输入函数 fscanf
- 4.7 二进制输入函数 fwrite
- 4.8 二进制输入函数 fread
- 4.9 函数 sscanf sprintf
- 4.10 对比函数的区别
- 总结
前言
本文学习文件操作相关知识，主要内容有：
- 文件是什么
- 使用文件的意义
- 文件的打开和关闭
- 文件的顺序读写
1、文件是什么？
在程序设计中，从文件功能的角度来分类，文件一般有两种：
- 程序文件
- 数据文件
1.1 程序文件
程序文件包括下面几种：
- 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）
1.2 数据文件
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。
本文讨论的是数据文件。前文代码中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。
将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。
1.3 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
c:\code\test.txt
为了方便起见，文件标识常被称为文件名。
2、使用文件的意义
前面写代码时，当程序结束运行时，数据有没有了。应该把信息记录下来，只有选择删除数据的时候，数据才会销毁。
这就涉及到了数据持久化的问题，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。
使用文件后，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
3、文件的打开和关闭
3.1 文件指针
在缓冲文件系统中，最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
在VS2013编译环境提供的 stdio.h 头文件中有以下的文件类型申明：
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。
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。
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
- 即通过文件指针变量能够找到与它关联的文件
3.2 文件的使用
- 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
- 类似动态内存，先开辟，使用结束后一定要释放空间
- 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 );
文件的使用方式如下：
| 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，建立一个新的文件 | 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 |
| “a+”（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 |
/* fopen fclose example */
#include 4、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 |
要注意文件的读写，或者说文件的输入、输出的方向问题：
- 程序代码是我写的，我就是主体，以我为中心
- 输入： 别人 输入 给 我
- 输出：我 输出 给 别人
4.1 字符输出函数 fputc
写文件操作， 从 程序 输出到 文件
int main()
{
//打开文件
FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写文件操作， 从 程序 输出到 文件
char ch = 'a';
for (ch = 'a'; ch <= 'z'; ch++)
{
fputc(ch, pf);
}
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
fputc ，程序将字符写入到文件，结果见下图：
4.2 字符输入函数 fgetc
读文件操作， 从 文件 输入到 程序
int main()
{
//打开文件
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
//判断
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//读文件操作， 从 文件 输入到 程序
int ch = 0;
while ((ch=fgetc(pf))!=EOF)//从 文件 读入 到程序
{//读到结束返回EOF
printf("%c ", ch);
}
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
fgetc ，将字符从文件读入到程序，结果见下图：
fgetc 也可以从键盘 读入 字符 到程序中
int main()
{
int ch = fgetc(stdin);
fputc(ch, stdout);
return 0;
}
4.3 文本行输出函数 fputs
写文件操作， 从 程序 输出到 文件
int main()
{
//打开文件
FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
//判断
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写文件操作， 从 程序 输出到 文件
fputs("qwertyuiop\n", pf);
fputs("asdfghjkl\n", pf);
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
4.4 文本行输入函数 fgets
从 文件 读入到 程序
int main()
{
char a[256] = "xxxxxxxx";
//打开文件
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
//判断
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
while (fgets(a,255,pf) != NULL)//从 文件 读入到 程序
{//读到结束返回EOF
printf("%s", a);
}
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
4.5 格式化输出函数 fprintf
写文件 ，从 程序 输出到 文件
struct S
{
char name[20];
int age;
double d;
};
int main()
{
struct S s = { "张三",20,95.5 };
//打开文件
FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
//判断
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写文件 ，从 程序 输出到 文件
fprintf(pf, "%s %d %lf", s.name, s.age, s.d);
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
4.6 格式化输入函数 fscanf
读文件 从 文件 读入到 程序
struct S
{
char name[20];
int age;
double d;
};
int main()
{
struct S s = {0};
//打开文件
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
//判断
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//读文件 从 文件 读入到 程序， 读取数据， 存入 后面的变量中
fscanf(pf,"%s %d %lf", s.name, &(s.age), &(s.d));
// 程序 输出到屏幕
fprintf(stdout, "%s %d %lf\n", s.name, s.age, s.d);
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
4.7 二进制输入函数 fwrite
二进制方式写文件 从 程序 写到 文件里
struct S
{
char name[20];
int age;
double d;
};
int main()
{
struct S s = { "zhangsan",20,95.5 };
//打开文件
FILE* pf = fopen("test3.txt", "wb");
//判断
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//二进制方式写文件 从 程序 写到 文件里
fwrite(&s, sizeof(struct S), 1, pf);
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
4.8 二进制输入函数 fread
读文件 从 文件 读到 程序里
struct S
{
char name[20];
int age;
double d;
};
int main()
{
struct S s = {0 };
//打开文件
FILE* pf = fopen("test3.txt", "rb");
//判断
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//二进制方式读文件 从 文件 读到 程序里
fread(&s, sizeof(struct S), 1, pf);
printf("%s %d %lf\n", s.name, s.age, s.d);
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
4.9 函数 sscanf sprintf
- sscanf 将格式化数据 转换成 字符串数据
- sprintf 将字符串数据 转换成 格式化数据
struct S
{
char name[20];
int age;
double d;
};
int main()
{
char a[256] = { 0 };
struct S s = { "zhangsan",20,95.5 };
struct S tmp = { 0 };
//将格式化数据转换成字符串
sprintf(a, "%s %d %lf", s.name, s.age, s.d);
printf("%s\n", a);//字符串数据
//将字符串转换成 结构体数据， 即格式化数据
sscanf(a, "%s %d %lf", tmp.name, &(tmp.age), &(tmp.d));
printf("%s %d %lf", tmp.name, tmp.age, tmp.d);//格式化数据
return 0;
}
4.10 对比函数的区别
只要C程序运行起来，下面三个流就默认打开了：
总结
本文主要介绍了基本的文件操作函数，具体用法可以查阅 MSDN。
文件操作函数和字符串库函数一样，函数之间相似程度高，但用法差别很大。学习的时候可能眼花缭乱。
这对这块内容，要了解掌握用法，可以将这部分的函数当作字典来查，时间长了就会熟练掌握他们了。
下一篇继续学习文件操作的函数。