C语言的文件操作及相关的函数使用
目录
一、什么是文件
1.1程序文件
1.2数据文件
1.3文件名
二、文件的打开和关闭
2.1文件指针
2.2文件的打开和关闭
三、文件的顺序读写
四、文件的随机读写
4.1fseek
4.2ftell
4.3rewind
五、文本文件和二进制文件
六、文件读取结束的判断
6.1被错误使用的feof
七、文件缓冲区
一、什么是文件
磁盘上的文件是文件，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。
1.1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.ext）。
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。
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
例如：C:\Users\Administrator\Desktop
为了方便起见，文件标识常被称为文件名
二、文件的打开和关闭
2.1文件指针
struct _iobuf {char *_ptr;int _cnt;char *_base;int _flag;int _file;int _charbuf;int _bufsiz;char *_tmpfname;};typedef struct _iobuf FILE;
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。
2.2文件的打开和关闭
文件在读之前应该先打开文件，在使用结束之后应该关闭文件
//打开文件
FILE* fopen(const char* filename, const char* mode);
//关闭文件
int fclose(FILE* stream);
打开方式：
| 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） | 为了输入数据，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，建议一个新的文件 | 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 |
| "ab+"（读写） | 打开一个二进制文件，下文件尾进行读和写 | 建立一个新的文件 |
三、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（返回实际读到的有效元素的个数） | 文件 |
| 二进制输出 | fwrite | 文件 |
fgetc：
遇到文件末尾，返回EOF，同时设置一个状态，遇到文件末尾了，使用feof来检测这个状态；
遇到错误，返回EOF，同时设置一个状态，遇到了错误，用ferror来检测这个状态。
读写文件的时候：文件流
终端设备 —— 屏幕：标准输出流 stdout
—— 键盘：标准输入流 stdin
—— 屏幕：标准错误流 stderr
对比一组函数：
scanf/fscanf/sscanf
printf/fprintf/sprintf
scanf和printf是针对标准输入、输出流的格式化输入、输出语句；
fscanf和fprintf是针对所有输入、输出流的格式化输入、输出语句；
sscanf是从字符串中读取格式化的数据；
sprintf将格式化的数据转换成字符串
四、文件的随机读写
4.1fseek
//根据文件指针的位置和偏移量来定义文件指针
int fseek (FILE* stream, long int offset, int origin);
//test.txt中的内容是abcdefg
int main()
{
//打开文件
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
if (NULL == pf)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//使用
int ch = fgetc(pf);
printf("%c ", ch);//a
ch = fgetc(pf);
printf("%c ", ch);//b
ch = fgetc(pf);
printf("%c ", ch);//c
ch = fgetc(pf);
printf("%c ", ch);//d
ch = fgetc(pf);
printf("%c ", ch);//e
fseek(pf, -4, SEEK_CUR);
//fseek(pf, 1, SEEK_SET);//这两条语句用哪个也可以
ch = fgetc(pf);
printf("%c ", ch);//b
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}4.2ftell
//返回文件指针相对于起始位置的偏移量
long int ftell(FILE* stream);
//test.txt中的内容是abcdefg
int main()
{
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
if (NULL == pf)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//使用
int ch = fgetc(pf);
printf("%c ", ch);//a
ch = fgetc(pf);
printf("%c ", ch);//b
ch = fgetc(pf);
printf("%c ", ch);//c
ch = fgetc(pf);
printf("%c ", ch);//d
long int ret = ftell(pf);
printf("%d\n", ret);//相对于起始位置的偏移量
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}4.3rewind
//让文件指针的位置回到文件的起始位置
void rewind(FILE* stream);
//test.txt中的内容是abcdefg
int main()
{
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
if (NULL == pf)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//使用
int ch = fgetc(pf);
printf("%c ", ch);//a
ch = fgetc(pf);
printf("%c ", ch);//b
ch = fgetc(pf);
printf("%c ", ch);//c
ch = fgetc(pf);
printf("%c ", ch);//d
long int ret = ftell(pf);
printf("%d\n", ret);//相对于起始位置的偏移量，现在的偏移量是4
rewind(pf);//让文件指针的位置回到文件的起始位置
ch = fgetc(pf);
printf("%c ", ch);//a
ch = fgetc(pf);
printf("%c ", ch);//b
ret = ftell(pf);
printf("%d ", ret);//相对于起始位置的偏移量，现在的偏移量是2
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}五、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。
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。
例如：以二进制类型将整数10000写入文件
int main()
{
//打开文件
FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
if (NULL == pf)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//使用
int a = 10000;
fwrite(&a, 4, 1, pf);
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
六、文件读取结束的判断
6.1被错误使用的feof
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。
1.文本文件读取是否结束，判断返回值是否为EOF（fgetc）， 或者NULL（fgets）
- fgetc判断是否为EOF
- fgets判断返回值是否为NULL
2.二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。
- fread判断返回值是否小于实际要读的个数
feof —— 设置了与流关联的文件结束指示符，则返回非零值，否则，返回零
ferror —— 如果设置了与流关联的错误指示器，则返回非零值，否则，返回零
七、文件缓冲区
//VS2013 WIN10环境测试
int main()
{
FILE* pf = fopen("test3.txt", "w");
fputs("abcdef", pf);//先将代码放在输出缓冲区
printf("睡眠10秒-已经写数据了，打开test.txt文件，发现文件没有内容\n");
Sleep(10000);
printf("刷新缓冲区\n");
fflush(pf);//刷新缓冲区时，才将输出缓冲区的数据写到文件（磁盘）
//注：fflush 在高版本的VS上不能使用了
printf("再睡眠10秒-此时，再次打开test.txt文件，文件有内容了\n");
Sleep(10000);
fclose(pf);
//注：fclose在关闭文件的时候，也会刷新缓冲区
pf = NULL;
return 0;
}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。
练习：将一个文件的内容拷贝到另一个文件中：
int main()
{
//打开要读的文件
FILE* pfRead = fopen("test1.txt", "r");
if (NULL == pfRead)
{
perror("fopen test1");
return 1;
}
//打开要被写入的文件
FILE* pfWrite = fopen("test2.txt", "w");
if (NULL == pfWrite)
{
fclose(pfRead);
pfRead = NULL;
perror("fopen test2");
return 1;
}
//拷贝
int ch = 0;
while ((ch = fgetc(pfRead)) != EOF)
{
fputc(ch, pfWrite);
}
//关闭文件
fclose(pfRead);
pfRead = NULL;
fclose(pfWrite);
pfWrite = NULL;
return 0;
}