【C语言】高效处理文件内容：C语言的文件操作技巧与窍门
目录
一、文件分类
1、按存储介质分类
2、按存储方式分类
二、文本文件
三、二进制码文件
四、二进制和文件文件的区别
五、文件缓冲区
1、文件缓冲区的刷新方式
2、模拟时钟
3、文件指针
六、文件的API
1、打开文件fopen
2、关闭文件 fclose
3、逐个字符读写 fgetc fputc
4、一次读写一个字符串 fgets fputs
5、一次读写n块文件数据 fread fwrite
6、格式化读写 fscanf fprintf编辑
1、格式化写 fprintf ( 文件指针，格式字符串，输出表列）
2、格式化读 fscanf ( 文件指针，格式字符串，输出表列）
七、文件的随机读写
1、顺序读写引入随机读写案例
2、随机读写的API
（1）rewind复位文件流指针
（2）ftell返回文件流指针 距离文件首部的 字节数
（3）fseek文件流指针定位
八、文件加密器
一、文件分类
1、按存储介质分类
磁盘文件：文件的数据 存放在磁盘上（音视频、图片文件、文档文件）
设备文件：通过系统将外部设备抽象文件
2、按存储方式分类
物理上：任何磁盘文件 在物理上都是二进制存储。
逻辑上：磁盘文件分为二进制文件、文本文件。
二、文本文件
文本文件基于字符编码，常见编码有 ASCII、UNICODE 等。 一般可以使用文本编辑器直接打开
例如：
（1）数 5678 的以 ASCII 存储形式为 ASCII 码：
00110101(==53=='5') 00110110 00110111 00111000 共4B
（2）歌词文件(lrc):文本文件
三、二进制码文件
基于值编码,把内存中的数据原样输出到磁盘上 ，一般需要自己判断或使用特定软件分析数据格式。
例如：数 5678 的存储形式为： 二进制码：00010110 00101110
四、二进制和文件文件的区别
文本文件：
优点：一个字节表示一个意思、便于查看
缺点：空间大、效率低
二进制文件：
优点：效率高、空间小
缺点：不定长、不便于查看
五、文件缓冲区
1、文件缓冲区的刷新方式
1、行刷新：遇到换行符刷新。
2、满刷新：缓冲区数据放满 刷新
3、强制刷新使用fflush函数 将缓冲刷新
4、关闭耍新 ：程序运行结束的时候 将缓冲区数据 全部刷新
2、模拟时钟
#include
void test()
{
int i=0;
while(1)
{
printf(\r%02d:%02d",i/60,i%60);//\r回到行首
fflush(stdout);//强制刷新
sleep(1);
i++;
} 3、文件指针
所有操作文件的库函数 都需要借助文件指针操作文件。
为每一个进程 默认打开的3个文件指针：
（1）stdin:标准输入默认为当前终端（键盘)
我们使用的scanf、getchar 函数默认从此终端获得数据（2）stdout:标准输出﹑默认为当前终端（屏幕)
我们使用的printf、puts 函数默认输出信息到此终端
（3）stderr:标准错误输出设备文件默认为当前终端（屏幕)当我们程序出错使用:perror函数时信息打印在此终端
例：fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
fwrite("hello world",12,1,stdout);//12块1字节输出
六、文件的API
文件的操作步骤：打开 读写 关闭
1、打开文件fopen
fopen中f描述其为库函数，其底层使用open函数完成系统调用。
定义：FILE *fopen(const char *path, const char *mode);
path:文件的路径
mode:打开文件方式
返回值：
成功：就是打开的文件指针
失败：NULL
文件的打开方式mode：r、w、a、+、t、b
r:只读的方式打开
w:只写的方式打开
a:追加的方式打开(清空重写）
+:可读可写方式打开
t:以文本文件方式打开 （默认方式，可省略）
b:以二进制方式打开（必须显示说明）
组合方式：
| 模式 | 功能 |
| r或rb | 以只读方式打开一个文件（不创建文件) |
| w或wb | 以写方式打开文件（使文件长度截断为0字节(删除），创建一个文件) |
| a或ab | 以添加方式打开文件，即在末尾添加内容，当文件不存在时，创建文件用于追加写入 |
| r+或rb+ | 以可读、可写的方式打开文件(不创建新文件) |
| w+或wb+ | 以可读、可写的方式打开文件 (使文件长度为0字节(删除)，创建一个文件) |
| a+或ab+ | 以添加方式打开文件，打开文件并在末尾更改文件（如果文件不存在，则创建文件) |
2、关闭文件 fclose
定义：int fclose(FILE *fp);
返回值：
成功返回 0
失败返回 非0
void test()
{
FILE* fp = NULL;
fp = fopen("test.txt", "r");
if (fp = NULL)//文件不存在
{
perror("fopen");
return;
}
fclose(fp);
}3、逐个字符读写 fgetc fputc
一次写一个字节：fputc
函数的定义：int fputc(int c, FILE *stream)
函数的说明：fputc将c的值写到stream所代表的文件中。
返回值:
如果输出成功，则返回输出的字节值;如果输出失败，则返回一个EOF。
EOF是在stdio.h文件中定义的宏符号常量，值为-1，EOF只是在文本文件中有效。
写入hello world字符串：
void test()
{
FILE* fp = NULL;
fp = fopen("test.txt", "w");
if (fp = NULL)
{
perror("fopen");
return;
}
char* file_data = "hello word";
while (*file_data != '\0')
{
fputc(*file_data, fp);
file_data++;
}
fclose(fp);
}一次读一个字节：fgetc
函数定义：int fgetc(FILE *stream);
函数说明:fgetc 从stream所标示的文件中读取一个字节，将字节值返回
返回值:
以t的方式:读到文件结尾返回EOF
以b的方式:读到文件结尾，使用feof函数(后面会讲)判断结尾
逐个读字符串：
void test()
{
FILE* fp = NULL;
fp = fopen("test.txt", "r");
if (fp = NULL)
{
perror("fopen");
return;
}
while(1)
{
char ch = fgetc(fp);
if (ch != EOF)
break;
printf("%c", ch);
}
fclose(fp);
}4、一次读写一个字符串 fgets fputs
写一个字符串：int fputs(const char *s, FILE *stream)
读一个字符串：char *fgets(char *s, int size, FILE *stream)
读取一个字符串(遇到换行符 结束) ，读取一行文件数据
成功返回目的数组的首地址，即 s
失败返回 NULL
有test.txt文件下读test.txt文件中数据往b.txt中写的测试程序：
void test06()
{
FILE *fp_r = fopen("test.txt", "r");
if (fp_r == NULL)
{
perror("fopen");
return;
}
FILE *fp_w = fopen("b.txt", "w");
if (fp_w == NULL)
{
perror("fopen");
return;
}
while (1)
{
char buf[128] = "";//存放读到的数据并写到b.txt中
//读一行
char *ret = fgets(buf, sizeof(buf), fp_r);
if (ret == NULL)
break;
//写一行
fputs(buf, fp_w);
}
fclose(fp_r);
fclose(fp_w);
}5、一次读写n块文件数据 fread fwrite
块写：size_t fwrite(void *ptr, size_t size, size_t n, FILE *stream);
函数说明：fwrite 函数将ptr 指向的内存里的数据，向stream 所标示的文件中写入数据，一块是size个字节，共n块。
块写：将内存的数据 原样的写入到 磁盘文件中
返回值： 实际写入的块数
快写实例：
#include
typedef struct
{
int num；
char name[30];
}STU;
void test()
{
STU A[3]={{1,"lucy"},{2,"bob"},{3,"张三",{4,"李四"}};
int n = sizeof(hero) / sizeof(hero[0]);
FILE *fp = fopen("S.txt", "w");
if (fp == NULL)
{
perror("fopen");
return;
}
fwrite(A, sizeof(A), n, fp);
fclose(fp);
} 快读：size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
快读： 磁盘数据 原样 输入到 内存
返回值： 实际读到的整块数：不足一块 不计数 但数据是读到的。
块读实例
#include
void test02()
{
STU A[3];
memset(A, 0, sizeof(A));
FILE *fp = fopen("S.txt", "r");
if (fp == NULL)
{
perror("fopen");
return;
}
fread(A, sizeof(STU), 3, fp);
int i = 0;
for (i = 0; i < 3; i++)
{
printf("%d %s\n", A[i].num, A[i].name);
}
fclose(fp);
} 6、格式化读写 fscanf fprintf
1、格式化写 fprintf ( 文件指针，格式字符串，输出表列）
#include
typedef struct
{
int num；
char name[30];
}STU;
void test()
{
STU A[3]={{1,"lucy"},{2,"bob"},{3,"张三",{4,"李四"}};
int n = sizeof(hero) / sizeof(hero[0]);
FILE *fp = fopen("S.txt", "w");
if (fp == NULL)
{
perror("fopen");
return;
}
//格式化写
int i = 0;
for (i = 0; i < n; i++)
{
fprintf(fp, "%s %d \n", A[i].num, A[i].name);
}
fclose(fp);
} 2、格式化读 fscanf ( 文件指针，格式字符串，输出表列）
#include
void test02()
{
STU A[3];
memset(A, 0, sizeof(A));
FILE *fp = fopen("S.txt", "r");
if (fp == NULL)
{
perror("fopen");
return;
}
int i = 0;
for (i = 0; i < 3; i++)
{
fscanf(fp, "%d %s",&A[i].num, A[i].name);
}
int i = 0;
for (i = 0; i < 3; i++）
{
printf("%d %s\n", A[i].num, A[i].name);
}
fclose(fp);
} 七、文件的随机读写
文件默认是流指针顺序读写，读写顺序移动流指针 用户不能更改。
随机读写：用户可以更改文件流指针的位置
1、顺序读写引入随机读写案例
void test()
{
FILE* fp = NULL;
fp = fopen("test.txt", "w+");
if (fp = NULL)
{
perror("fopen");
return;
}
fpus("hello world", fp);//此时流指针指向该字符串末尾
char buf[100] = "";
//读时从流指针开始往后顺序读，会读不到字符串hello world
fgets(buf, sizeof(buf), fp);
printf("读到的数据：%s\n", buf);//无数据显示
fclose(fp);
}顺序读写解决该问题：文件关闭重新打开后流指针会复位。但文件会打开两次关闭两次。
void test()
{
FILE* fp = NULL;
fp = fopen("test.txt", "w+");
if (fp = NULL)
{
perror("fopen");
return;
}
fpus("hello world", fp);//此时流指针指向该字符串末尾
//流指针复位
fclose(fp);
fp=fopen("test.txt","r");
//读取数据
char buf[100] = "";
fgets(buf, sizeof(buf), fp);
printf("读到的数据：%s\n", buf);
fclose(fp);
}2、随机读写的API
（1）rewind复位文件流指针
void rewind(FILE *stream);
void test()
{
FILE* fp = NULL;
fp = fopen("test.txt", "w+");
if (fp = NULL)
{
perror("fopen");
return;
}
fpus("hello world", fp);//此时流指针指向该字符串末尾
//复位文件流指针
rewind（fp);
//读取数据
char buf[100] = "";
fgets(buf, sizeof(buf), fp);
printf("读到的数据：%s\n", buf);
fclose(fp);
}（2）ftell返回文件流指针 距离文件首部的 字节数
long ftell(FILE *stream);
void test()
{
FILE* fp = NULL;
fp = fopen("test.txt", "w+");
if (fp = NULL)
{
perror("fopen");
return;
}
fpus("hello world", fp);//此时流指针指向该字符串末尾
//复位文件流指针
long len=ftell(fp);
printf("文件的大小：%ld\n", len);
fclose(fp);
}（3）fseek文件流指针定位
int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
whence 定位流指针的起始位置
文件开头 SEEK_SET 0
文件当前位置 SEEK_CUR 1
文件末尾 SEEK_END 2
offset：流指针的偏移量，如果为正数向右偏移（单位为字节数）为负数就是向左偏移
案例：一次性读取文件数据
主要步骤：
（1）将文件流指针定位到尾部
（2）ftell返回文件流指针的偏移量 （文件总大小len）
（3）根据文件总大小 从堆区申请空间 len+1
（4）使用fread一次性将文件数据读取
实现代码：
#include
#include
void test06()
{
FILE *fp = fopen("c.txt", "r");
if (fp == NULL)
{
perror("fopen");
return;
}
fseek(fp, 0, 2);
long len = ftell(fp);
//复位文件流指针
rewind(fp);
printf("文件总大小:len=%ld\n", len);
unsigned char *text = (unsigned char *)calloc(1, len + 1);
fread(text, len, 1, fp);
printf("%s\n", text);
fclose(fp);
//释放堆区空间（不是必须操作）
if (text != NULL)
{
free(text);
text = NULL;
}
} 八、文件加密器
main.c
#include
#include
#include "fun.h"
int main(int argc ,char *argv[])
{
while(1)
{
int cmd=0;
print_help();
printf("请输入指令：");
scanf("%d",&cmd);
if(cmd==1)
{
char dest_file[31]="";
char src_file[31]="";
unsigned long file_length=0;
char *read=NULL;
unsigned int password=0;
//从键盘获取源文件和目的文件名字
get_file_name(dest_file,src_file);
//从文件中读出内容
read = read_src_file(&file_length,src_file);
//获取加密password
printf("请输入密码：");
scanf("%u",&password);
//字符数组加密
read=file_text_encrypt(read,file_length,password);
//保存文件
save_file(read,file_length,dest_file);
}
else if (cmd==2)
{
char dest_file[31]="";
char src_file[31]="";
unsigned long file_length=0;
char *read=NULL;
unsigned int password=0;
//从键盘获取源文件和目的文件名字
get_file_name(dest_file,src_file);
//从文件中读出内容
read = read_src_file(&file_length,src_file);
//获取加密password
printf("请输入密码：");
scanf("%u",&password);
//字符数组加密
read=file_text_decrypt(read,file_length,password);
//保存文件
save_file(read,file_length,dest_file);
}
else if (cmd==3)
{
break;
}
else
{
printf("输入指令出错！！！\n");
}
}
return 0;
}
fun.c
#include
#include
void print_help()
{
printf("********1:加密文件***********\n");
printf("********2:解密文件***********\n");
printf("********3:退出程序***********\n");
}
void get_file_name(char * dest_file_name,char * src_file_name)
{
printf("请输入源文件的名称：");
scanf("%s",src_file_name);
printf("请输入目的文件的名称：");
scanf("%s",dest_file_name);
return;
}
char *read_src_file(unsigned long *file_length,char *src_file_name)
{
char *data=NULL;
FILE *fp;
fp=fopen(src_file_name,"r");//只读的方式打开文件
if(fp==NULL)
{
perror("fopen");
return NULL;
}
//流指针go尾部
fseek(fp,0,2);
//流指针的偏移量
*file_length = ftell(fp);
//流指针复位
rewind(fp);
//申请空间保存文件
data=(char *)calloc(1,*file_length);
if(NULL==data)
{
perror("calloc");
return NULL;
}
//一次性读
fread(data,*file_length,1,fp);
fclose(fp);
return data;
}
char *file_text_encrypt(char * src_file_text,unsigned long int length,unsigned int password)
{
char *data=NULL;
unsigned int i=0;
for(i=0;i fun.h
#ifndef __FUN_H__
#define __FUN_H__
extern void print_help();
extern void get_file_name(char * dest_file_name,char * src_file_name);
extern char *read_src_file(unsigned long *file_length,char *src_file_name);
extern char *file_text_encrypt(char * src_file_text,unsigned long int length,unsigned int password);
extern void save_file(char* text,unsigned long int length,char * file_name);
extern char *file_text_decrypt(char * src_file_text,unsigned long int length,unsigned int password);
#endif