C语言文件的输入与输出

什么是输入输出文件

例如：
终端键盘是输入文件
显示屏和打印机是输出文件

文件的分类

根据数据的存储形式，可以分为ASCII文件和二进制文件。
数据在内存中是以二进制形式存储的，如果不加转换地输出到外存，就是二进制文件。如果要求在外存上以ASCII代码形式存储，则需要在存储前进行转换。ASCII文件又称文本文件。

文件缓冲区

文件缓冲区就是指系统自动地在内存区为程序中每一个正在使用的文件开辟一个文件缓冲区。
从内存向磁盘输出数据必须先送到内存中的缓冲区，装满缓冲区后才一起送到磁盘去。如果从磁盘向计算机读入数据，则一次从磁盘文件将一批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。
说明：每一个文件在内存中只有一个缓冲区，在向文件输出数据时，它就作为输出缓冲区，再从文件输入数据时，它就作为输入缓冲区。
蓝框内表示内存。

打开文件与关闭文件

打开文件fopen

关闭文件fclose

#include 

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fputc('a',pf);
	
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

如果文件使用完毕要关闭文件并且将文件指针置空

顺序读写数据文件

对文本文件读入或输出一个字符的函数fgetc和fputc
fgetc(fp)从fp指向的文件读入一个字符

fputc(‘c’,fp)把字符ch写到文件指针变量pf指向的文件中

#include 

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fputc('c', pf);
	fgetc(pf);
	
	
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

为什么写入不是fgetc输出不是fputc？

因为这里我们在输入输出数据时是站在内存的角度去看内存与磁盘文件之间的关系去考虑的。
内存也就是内存储器，从内存向磁盘输出的数据会先送到内存的缓冲区，等装满缓冲区后一起送到磁盘上。从磁盘向计算机读入数据，则从磁盘文件中读取数据到内存缓冲区，然后再从缓冲区将数据送到程序数据区。
外存也就是外存储器，电脑端常见的存储器有，软盘存储器，硬盘存储器，光盘存储器等。
读写的对象一个是终端一个是文件。
电脑终端是指计算机的一种外部设备，比如显示屏，打印机等。
内存向别的地方输出(写），从别的地方输入(读取)。

怎样向文件读写一个字符串

fputs

fgets

#include 

int main()
{
//把数据写入文件
	FILE* pf1 = fopen("test.txt", "w");
	if (pf1 == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fputs("abcdef", pf1);
	fclose(pf1);
	pf1 = NULL;
//把数据输出文件
	FILE* pf2 = fopen("test.txt", "r");
	if (pf2 == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	char arr[20] = { 0 };
	fgets(arr, 5, pf2);
	printf("%s\n", arr);
	fclose(pf2);
	pf2 = NULL;
	return 0;
}

读的字符串中实际只有num-1个元素最后一个放’\0’所以只输出abcd

用格式化方式读入文本文件

fprintf格式化写入文件

fscanf格式化读文件

#include 

int main()
{
	FILE* pf1 = fopen("test.txt", "w");
	if (pf1 == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	int i = 10;
	float f = 3.1f;

	fprintf(pf1, "%d  %f", i, f);
	
	fclose(pf1);
	pf1 = NULL;
	FILE* pf2 = fopen("test.txt", "r");
		if (pf2 == NULL)
		{
			perror("fopen");
			return 1;
		}
	fscanf(pf2, "%d   %f", &i, &f);
	printf("%d   %f", i, f);
	fclose(pf2);
	pf1 = NULL;
	return 0;
}

一般不用这两个函数，因为在输入时要将文件中的ASCII码转换为二进制形式再保存在内存变量中，在输出时又要将内存中的二进制形式转换成字符，花费时间较多。

用二进制方式向文件读写一组数据

fread，从文件读入数据

fwrite，把数据写入文件

参数一：fread来说，它是用来存放从文件读入的数据的存储区的地址。对fwrite来说，是要把此地址开始的存储区中的数据向文件输出(以上指的是起始地址)。
参数二size：要读写的字节数
参数三count：要读写多少个数据项(每个数据项长度是size)
参数四：FILE类型指针
在打开文件时指定用二进制文件，这样就可以用fread和fwrite函数读写任何类型的信息

#include 

struct Student
{
	char name[20];
	char sex[5];
	int age;
};
int main()
{
	struct Student s = { "张三","男",20 };
	FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//写文件
	fwrite(&s, sizeof(struct Student), 1, pf);//写入一个sizeof(struct Student)这么大的数据到文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

#include 

struct Student
{
	char name[20];
	char sex[5];
	int age;
};
int main()
{
	struct Student s = { 0 };
	FILE* pf = fopen("test.txt", "rb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//读文件
	fread(&s, sizeof(struct Student), 1, pf);
	printf("%s %s %d ", s.name, s.sex, s.age);//打印到屏幕
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

sprintf和sscanf函数

这两个函数不需要打开文件。
sscanf从一个字符串中，还原出一个格式化的数据

sprintf把格式化的数据，存放在一个字符串中

#include 

struct S
{
	char name[20];
	char sex[5];
	int age;
};

int main()
{
	struct S s = { "张三","男",20 };
	char buf[20] = { 0 };
	//放入字符串
	sprintf(buf, "%s %s %d", s.name, s.sex, s.age);
	printf("%s\n", buf);
	//把字符串还原成格式化数据
	struct S tmp = { 0 };
	sscanf(buf, "%s %s %d", tmp.name, tmp.sex, &(tmp.age));
	printf("%s %s %d\n", tmp.name, tmp.sex, tmp.age);
	return 0;
}

流

任何一个C语言程序在运行时默认打开3个流：
stdin——标准输入流(键盘) 类型：FILE*
stdout——标准输出流(屏幕) 类型：FILE*
stderr——标准错误(屏幕) 类型：FILE*
但是没有默认打开文件所以我们要自己打开
fgetc,fputc,fgets,fputs,fprintf,fscanf针对所有输入输出流
fread和fwrite只针对文件