C语言程序设计——文件操作

一、文件的打开和关闭

1. 文件指针

        每个被使用的文件，都会在内存中开辟一个相应的文件信息区，用来存储文件的相关信息（文件名、文件状态、文件位置……）。

        这些信息是保存在一个结构体变量中，该结构体类似是由系统声明，取别名为FILE。

注意：

（1）不同的编译器的FILE类型所包含的内容不完全相同，但都大同小异；

（2）每当打开一个文件时，系统会根据文件的情况自动创建一个FILE结构体变量，并填充内部的信息，不需要使用者手动操作。

2. 文件的打开和关闭

        文件在读写之前应该先打开文件，在使用结束后应该关闭文件。

        在编写程序时，打开文件的同时，都会返回一个FILE*的指针变量指向该文件，相当于建立了指针和文件的关系。

文件的打开和关闭：

// 打开文件
FILE* fopen(const char* filename, const char* mode);
// 关闭文件
int fclose(FILE* stream);

文件的打开方式：

文件使用方式	含义	若指定文件不存在
"r"（只读）	打开一个已经存在的文本文件	出错
"w"（只写）	打开一个文本文件	创建该文件
"a"（追加）	向文本文件末尾添加数据	创建该文件
"rb"（只读）	打开一个已经存在的二进制文件	出错
"wb"（只写）	打开一个二进制文件	创建该文件
"ab"（追加）	向一个二进制文件末尾添加数据	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，建一个新的文件	创建该文件
"a+"（读写）	打开文件，在文件尾进行读写	创建该文件
"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	创建该文件
"ab+"（读写）	打开一个二进制文件，在文件尾进行读和写	创建该文件

二、文件的读写

1. 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	文件
二进制输出	fwrite	文件

1.2 函数使用示例：

       1. 一次写入/读取一个字符：

FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
if (pf != NULL) {
	//for (char i = 'a'; i <= 'z'; ++i) {
	//	fputc(i, pf);
	//}
	for (int i = 0; i < 26; ++i) {
		printf("%c ", fgetc(pf));
	}
	fclose(pf);
}

        2. 一次读取/写入一行：

         3. 格式化输入：

         4. 格式化输出：

1.3 函数对比

（1）scanf 与 printf

        scanf：是针对标准输入的格式化输入语句。

        printf：是针对标准输出的格式化输出语句。

（2）fscanf 与 fprintf

        fscanf：是针对所有输入流的格式化输入语句。

        fprintf：是针对所有输出流的格式化输出语句。

（3）sscanf 与 sprintf

        sscanf：从一个字符串中转化出格式化的数据。

        sprintf：把格式化的数据转化为一个字符串。

2. 文件的随机读写

2.1 fseek

         根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针：

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

stream：打开文件返回的文件指针；

offset：偏移量

origin：文件指针位置：

        SEEK_SET：文件起始位置

        SEEK_CUR：文件当前位置

        SEEK_END：文件末尾位置

2.2 ftell

        返回文件指针相对于起始位置的偏移量：

long int ftell(FILE* stream);

2.3 rewind

         让文件指针的位置返回到文件的起始位置：

void rewind(FILE* stream);

三、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二进制文件：

二进制文件：数据在内存中以二进制的形式存储，并且不加转换的输出到外存。

文本文件：以ASCII码字符的形式存储的文件。

四、文件读取结束的判定

注意：

        在文件读取过程中，不能使用feof函数的返回值来直接判断文件是否读取结束；而是应用于在当前文件读取结束的时候，判断是读取失败导致的结束，还是遇到了文件末尾结束。

（1）文本文件读取

        判断返回值是否为EOF（fgetc），或者NULL（fgets）。

（2）二进制文件读取

        判断（fread）返回值是否小于实际要读取的个数。

五、文件缓冲区

         文件缓存系统：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”。

        （1）从内存向磁盘输出的数据：会先送入到内存中的缓冲区中，等到缓冲区满后再一次送入到磁盘上。

        （2）从磁盘向计算机读取数据：则从磁盘读取的数据先送入到内存缓冲区中，然后再从缓冲区逐个将数据送入到程序数据区中。