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. 文件的打开和关闭:
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 对比一组函数
5. 文件的随机读写:
5.1 fseek
5.2 ftell
5.3 rewind
总结:
6. 文本文件和二进制文件:
7. 文件读取结束的判定:
7.1 被错误使用的feof
正确使用示例:
8. 文件缓冲区:
我们前面学习结构体时,写了通讯录的程序,当通讯录运行起来的时候,可以给通讯录中增加、删除数据,此时数据是存放在内存中,当程序退出的时候,通讯录中的数据自然就不存在了,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。 我们在想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的时候,数据才不复存在。
这就涉及到了数据持久化的问题,我们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。
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的)。
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)。
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。
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。
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。该结构体类型是由系统声明的,取名FILE.
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:
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。
第一个参数为所要打开的文件名,第二个参数为文件的打开方式
若没有该文件,有些打开方式是可以直接创建一个该文件
ps:
第一个参数写文件名时可以直接写文件名主干+文件后缀(创建的文件在该程序的文件中)
也可以写文件路径+文件名主干+文件后缀(创建的文件在你所指定 的位置上)
只有一个参数为要关闭的文件的文件指针
示例代码:
#include
int main()
{
//打开文件
FILE* pFile = fopen("myfile.txt", "w");//相对路径
FILE* pFile = fopen("c:\\code\\test.txt", "w");//绝对路径
//文件操作
if (pFile != NULL)//判断是否打开成功
{
fputs("fopen example", pFile);
//关闭文件
fclose(pFile);
pFile = NULL;//fclose函数不会将文件指针置为空指针,所以我们要手动置为空指针,避免成为野指针造成错误
}
return 0;
}
文件的读写需要利用一些函数来实现:
读写过程大致就是上图所示的流程,输入(读)就是写入内存,输出(写)就是从内存中提取出来;
这里就不一一展示了,大家可以自己试一下~
ps:
对任意一个C程序,只要运行起来就默认打开三个流:
stdin - 标准输入流 - 键盘
stdout - 标准输出流 - 屏幕
stderr - 标准错误流 - 屏幕
scanf/fscanf/sscanf
printf/fprintf/sprintf
scanf : 按照一定的格式从键盘输入数据
printf : 按照一定的格式将数据打印(输出)到屏幕上
//适用于标准输入\输出流的格式化输入\输出语句
fscanf : 按照一定的格式从输入流(文件\ stdin)输入数据
fprintf : 按照一定的格式向输出流(文件\ stdout)输出数据
//适用于所有输入\输出流的格式化输入\输出语句
sscanf : 从字符串中按照一定的格式读取格式化的数据
sprintf : 把格式化的数据按照一定的格式转换成字符串
根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针。
第一个参数为文件名;第二个参数为偏移量;第三个参数为偏移量参考的起始位置,有专门用作此函数的参数;
示例:
#include
int main()
{
//打开文件//我们已经创建了一个test.txt文件,放入了abcdef
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
FILE* pff = pf;
if (pf == NULL)
{
return;
}
//读文件
char ch = fgetc(pf);//读取第一个字符,即a
printf("%c\n", ch);
ch = fgetc(pf);//fgetc函数每读取一个字符,pf就会向后移一个字节,再次读取就是下一个字符了,所以这里读取的是b
printf("%c\n", ch);
fseek(pf, 2, SEEK_SET);//此时pf就指向距离文件开头2个偏移量的位置,即c
ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);
//关闭文件
fclose(pff);
pf = NULL;
pff = NULL;
return 0;
}
返回文件指针相对于起始位置的偏移量
参数就是一个文件指针
示例:
#include
int main()
{
//打开文件//我们已经创建了一个test.txt文件,放入了abcdef
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
FILE* pff = pf;
if (pf == NULL)
{
return;
}
//读文件
fseek(pf, 2, SEEK_SET);
char ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);
int pos = ftell(pf);//fgetc函数每读取一个字符,pf指针就向后移一个字节,所以此时的偏移量为3
printf("%d\n", pos);//3
//关闭文件
fclose(pff);
pf = NULL;
pff = NULL;
return 0;
}
让文件指针的位置回到文件的起始位置
参数就是一个文件指针
示例:
#include
int main()
{
//打开文件//我们已经创建了一个test.txt文件,放入了abcdef
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
FILE* pff = pf;
if (pf == NULL)
{
return;
}
//读文件
fseek(pf, 2, SEEK_SET);
char ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);//c
rewind(pf);
ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);//a,还原到起始位置后再读取就是第一个字符了
//关闭文件
fclose(pff);
pf = NULL;
pff = NULL;
return 0;
}
文件函数有很多,这里只举例一部分,大家可以自行查找学习~
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)。
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。即判断文件读取结束的原因!!!
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。
文本文件示例:
#include
#include
int main(void)
{
int c; // 注意:int,非char,要求处理EOF
FILE* fp = fopen("test.txt", "r");
if (!fp) {
perror("File opening failed");
return EXIT_FAILURE;
}
//fgetc 当读取失败的时候或者遇到文件结束的时候,都会返回EOF
while ((c = fgetc(fp)) != EOF) // 标准C I/O读取文件循环
{
putchar(c);
}
//判断是什么原因结束的
if (ferror(fp))
puts("I/O error when reading");
else if (feof(fp))
puts("End of file reached successfully");
fclose(fp);
}
二进制文本示例:
#include
enum { SIZE = 5 };
int main(void)
{
double a[SIZE] = { 1.,2.,3.,4.,5. };
FILE* fp = fopen("test.bin", "wb"); // 必须用二进制模式
fwrite(a, sizeof * a, SIZE, fp); // 写 double 的数组
fclose(fp);
double b[SIZE];
fp = fopen("test.bin", "rb");
size_t ret_code = fread(b, sizeof * b, SIZE, fp); // 读 double 的数组
if (ret_code == SIZE) {
puts("Array read successfully, contents: ");
for (int n = 0; n < SIZE; ++n) printf("%f ", b[n]);
putchar('\n');
}
else { // error handling
if (feof(fp))
printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n");
else if (ferror(fp)) {
perror("Error reading test.bin");
}
}
fclose(fp);
}
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。
当然有特殊情况也是可以在缓冲区没有装满的时候上传
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。