C语言中文件的读写

不争输赢，只问对错

文章目录

一、文件的概述  

二、什么是读写文件

三、文件处理的函数

1.文件的打开与关闭

2.文件的顺序读写

文件的顺序读写相关函数

scanf 和 printf 家族的对比及其区分

3.文件的随机读写      

文件的随机读写函数

四、文件缓冲区

五、文件的读取结束的判定

判断文件是否读取结束的两个标准

被错误使用的feof

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  大家好，我是纪宁，作为一个合格的程序员，必须了解文件在程序中创建和使用的机理。本文将介绍C语言中文件相关的内容。

一、文件的概述  

  文件是计算机系统很重要的一部分，经常用于存储文档、图片、表格、书信、视频等各种各样的信息，使用文件我们可以将数据直接存放在电脑的硬盘上，可以做到数据的持久化。那么，学会在程序中读写文件或创建文件是很重要的。 

  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。程序文件指的是程序本身文件，例如源文件（后缀为.c文件），目标文件（后缀为.obj），可执行文件（windows系统下后缀为.exe）；而数据文件指的是程序运行时读写的数据，本文讨论的就是数据文件。

  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。

  在C语言中，会将文件看做是一些列的字节，每个字节都能被单独读取。C提供两种文件模式：文本模式和二进制模式。

  要区分文本模式和二进制模式，首先要明确一件事，所有文件的内容都以二进制形式（0或1）存储。而如果文件最初使用二进制编码的字符来表示文本，那么该文件就是文本文件，其中包含的是文本内容 ；如果文件中的二进制值代表机器语言或数值数据或一些音乐编码，那么该文件就是二进制文件，其中包含的是二进制内容。

二、什么是读写文件

  读文件就是读取文件，将硬盘中文件内容读取出来使用。 写文件就是将数据写入硬盘的特定文件，方便下次读取。读文件相当于输入，写文件相当于输出。对程序来说，从文件中读数据相当于从键盘输入数据；往文件中写数据相当于在屏幕上输出数据。

三、文件处理的函数

1.文件的打开与关闭

  在C语言中使用 fopen() 函数打开文件，该函数声明在 中，第一个参数是一个指针，指向被打开文件的地址，通常也叫文件指针。第二个参数是一个字符串，指定待打开文件的模式。下表为C中提供的一些常用的模式。

模式的字符串	含义
"r"	以读形式打开文件
"w"	以写模式打开文件，并把此文件现有内容全部删除，如果文加不存在，则创建一个文件
"a"	以写模式打开文件，在文件末尾添加内容，如果文件不存在，则创建一个文件
"r+"	以更新模式打开文件（可以读写文件）
"w+"	以更新模式打开文件（即可以读和写），如果文件存在，读取到文件内容后，会将此文件内容全部删除（长度截断为0）；如果文件不存在，则创建一个新文件
"a+"	以更新模式打开文件（即可以读和写），如果文件存在，在现有文件的末尾添加内容；如果文件不存在，则创建一个新文件；可以读取整个文件，但只能从末尾添加内容
"rb"、"wb"、"ab"、"rb"、"rb+" "r+b"、"w+b"、"wb+"、"ab+"、"a+b"	字符串中加b之后，功能与上一个类似，但将文件以文本模式打开改为了以二进制模式打开

  程序成功打开文件后，fopen()将返回文件指针（file pointer）该文件指针的类型是指向FILE的指针，FILE 是一个定义在 中的类型。但pf并不指向实际的文件，它指向一个包含信息文件的数据对象。例如下面读写文件的代码

    FILE* pf = fopen("mhj.txt", "r");//以文本模式读文件
	FILE* pf = fopen("mhj.txt", "w");//以文本模式写文件
	FILE* pf = fopen("mhj.txt", "rb");//以二进制模式读文件
	FILE* pf = fopen("mhj.txt", "wb");//以二进制模式写文件

  fclose(pf) 函数 可以关闭pf指定的文件，必要时会刷新缓冲区。如果关闭成功，fclos()函数返回0，否则返回EOF。关闭后应及时将pf指针置空，防止pf成为野指针。

    fclose(pf);
	pf = NULL;

2.文件的顺序读写

文件的顺序读写相关函数

功能	函数名	适用于
字符输入	fgetc	所有输入流
字符输出	fputc	所有输出流
文本行输入	fgets	所有输入流
文本行输出	fputs	所有输出流
格式化输入	fscanf	所有输入流
格式化输出	fprintf	所有输出流
二进制输入	fread	文件
二进制输出	fwrite	文件

  fgetc 和 fputc 函数与getchar、putcgar函数类似，只不过，后者是从键盘读（输入），写（输出）在屏幕，而前者可以从所有流输入输出。

  举个例子：下面条语句的意思是从标准输入流中获取一个字符：

ch=getchar();

同样的功能，fgetc也可以做到：

ch=fgetc(stdin);

当然，fgetc的主要功能是从文件中读取字符，下面条语句的意思是从pf指定的文件中获取一个字符

ch=fgetc(pf);

  在使用这些文件操作函数时可以模仿标准输入输出流函数的用法，只需要关注它们的参数和要写入的文件指针名即可。

文件输入输出函数	函数返回类型及参数
fgetc	int fgetc ( FILE * stream );
fputc	int fputc ( int character, FILE * stream );
fgets	char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );
fputs	int fputs ( const char * str, FILE * stream );
fscanf	int fscanf ( FILE * stream, const char * format, ... );
fprintf	int fprintf ( FILE * stream, const char * format, ... );
fread	size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );
fwrite	size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );

scanf 和 printf 家族的对比及其区分

  scanf 和 printf 函数只适用于标准输入输出流，即从键盘输入；而fprint函数和fscanf函数使用与所有输入输出流，多几个参数而已。int sprintf ( char * str, const char * format, ... );

  而sscanf和sprintf函数却有着将数据转化为字符串的功能。先观察一下这些函数的参数及返回值

sscanf	int sscanf ( const char * s, const char * format, ...);
sprintf	int sprintf ( char * str, const char * format, ... );

  format是格式的意思，其中一个格式对应一个参数，sscanf sprintf 与标准输入流相同，不过在参数列表中多了一个指针

  char buffer [50];
  int n, a=5, b=3;
  n=sprintf (buffer, "%d plus %d is %d", a, b, a+b);
  printf ("[%s] is a string %d chars long\n",buffer,n);

上面这段代码的意思就是将双引号里面的数据全部转化为字符串并放入buffer中。

3.文件的随机读写      

文件的随机读写函数

fseek	int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );
ftell	long int ftell ( FILE * stream );
rewind	void rewind ( FILE * stream );

  fseek函数：可以将文件看做数组，在fopen打开的文件中直接定位到任意字节处，根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针。

int main()
{
	FILE* pFile;
	pFile = fopen("example.txt", "wb");
	fputs("This is an apple.", pFile);
	fseek(pFile, 9, SEEK_SET);
	fputs(" sam", pFile);
	fclose(pFile);
	return 0;
}

  ftell函数：返回文件指针相对于起始位置的偏移量

​
#include 
int main()
{
	FILE* pFile;
	long size;
	pFile = fopen("myfile.txt", "rb");
	if (pFile == NULL) perror("Error opening file");
	else
	{
		fseek(pFile, 0, SEEK_END);  
		size = ftell(pFile);
		fclose(pFile);
		printf("Size of myfile.txt: %ld bytes.\n", size);
	}
	return 0;
}

​

rewind函数：让文件指针的位置回到文件的起始位置

#include 
int main()
{
	int n;
	FILE* pFile;
	char buffer[27];
	pFile = fopen("myfile.txt", "w+");
	for (n = 'A'; n <= 'Z'; n++)
		fputc(n, pFile);
	rewind(pFile);
	fread(buffer, 1, 26, pFile);
	fclose(pFile);
	buffer[26] = '\0';
	puts(buffer);
	return 0;
}

  上述代码的意思是先将字符A~Z写入文件 myfile.txt ，再用rewind函数使文件指针回到起始位置，再以二进制的形式读取它们。

四、文件缓冲区

  缓冲区，即临时储存数据的地方，可以提高效率节约时间。且缓冲区这个概念不止在文件里有。在平时输入输出的时候，也会有缓冲区，当用户打错字符的时候，可以直接通过键盘修正，最后按下Enter键，传输的才是正确的输入。下面以文件的缓冲区为例介绍缓冲区是如何提高效率的。

  如果内存从硬盘中拿数据的时候，硬板每输入一个数据，内存就拿一次，每输入一个数据，内存就拿一次......那么内存的内存读取的负担就会非常大，有些数据是源源不断的从硬盘传递过来的，所以就有了缓冲区这个概念。

  缓冲区是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”。计算机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），缓冲区的大小是由C原因的编译器自身决定的。

五、文件的读取结束的判定

判断文件是否读取结束的两个标准

  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 ）
例如：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。
例如：fread判断返回值是否小于实际要读的个数。

被错误使用的feof

  feof函数的作用是：当文件读取结束的时候，判断是读取结束的原因是否是 遇到文件尾结束。要牢记：在文件读取过程中，不能用feof函数的返回值直接来判断文件的是否结束

在用上述两个方法判断是否结束后，在用feof函数判断读取结束的原因

//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");

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