C语言对文件的操作(完整版)

本文对C语言操作文件部分充分演示了(具体看文章目录)，基本的函数操作都用最简单的方式去展示，先看代码再看总结。
看懂文章要求懂结构体

以下内容如果读者不喜欢，您也可以按照这个目录去学习(是完整目录了)，下面是学习C语言操作文件章节需要掌握的内容

一、文件的概述

操作系统以文件为单位对数据进行管理，输入输出是数据传送的过程，数据如流水一般，从某个位置流到另外一个位置，又从另外一个位置流过来，所以把输入和输出称为一种流，输入输出流
数据文件分为二进制文件和ASCII文件，ASCII文件是一种文本文件
下面是形象的比喻

ASCII文件可以用文本软件来读取，但是二进制文件一般不可以正常打开，要专用一定的软件或插件转化为显示010101数字的文本可以使其看到010101或者转为汇编语言等(.bin后缀的或者我们常看到的.jpg .doc .mp3等)

二、文件的类型指针

文件类型指针，其实是指向一个结构体的指针，这个结构体是FILE结构体，熟悉结构体就会很容易看懂

struct _iobuf {
    char *_ptr; //文件输入的下一个位置
    int _cnt; //当前缓冲区的相对位置
    char *_base; //指基础位置(应该是文件的其始位置)
    int _flag; //文件标志
    int _file; //文件的有效性验证
    int _charbuf; //检查缓冲区状况,如果无缓冲区则不读取
    int _bufsiz; //文件的大小
    char *_tmpfname; //临时文件名
};
typedef struct _iobuf FILE;
FILE *fp;//这是定义了一个结构体指针变量，指向了某一个文件结构体变量
//从而通过该结构体变量中的文件信息能够访问该文件

三、文件的打开与关闭(fopen 和 fclose)

1.文件的使用方式

操作文件时，这个fopen和fclose是必须的使用的，下面介绍到的操作都基于您已经fopen流和文件建立关联才可以

int main(){
	fopen函数('这个是文件地址','这是文件使用方式(上图)');
	FILE *fp = fopen("demo.txt","r");
	fclose(fp);
}

在文件打开文件后，文件默认最后一个是“EOF”为结束符(end of file)
关闭函数fclose成功返回0，否则返回EOF(-1)

四、文件的读写

1.字符读写(fgetc 和 fputc)–ASCII类型读写

字符读写大白话就是一个字符一个字符的读，和一个字符一个字符的写

#include 
#include 


int main(){
	//fputc函数完成了后指针就会自动移到下一个位置让下面的程序继续执行
	FILE *fp = fopen("demo.txt","r+");
	fputc('a',fp);//完成后指针默认移到下一个位置
	printf("%X\n",fp->_ptr);//1969F1 代表现在在1969F0   结构体提供的查询下一个位置的变量  
	fputc('b',fp);// +1
	printf("%X\n",fp->_ptr);//1969F2 代表现在在1969F1这个位置 
	fputc('c',fp);// +1 现在在1969F2的位置
	
	rewind(fp); //这个函数用于复位，把指针位置重置到文件开头，这个函数没有返回值(六、本文文件定位与操作中讲到) 
	printf("%X\n",fp->_ptr);//1969F0 
	
    char ch = fgetc(fp);//操作完成后指针也默认移到下一个位置
    printf("%c"ch);//a
	printf("这个是%c",fgetc(fp)); //b  操作完成后指针也默认移到下一个位置 
	printf("这个是%c",fgetc(fp)); //c
    printf("这个是%d",fgetc(fp)); //这个是空了的EOF,返回的是-1用%d接收
	fclose(fp);


  return 0;
}

总结:

1. fputc(‘传入单个字符’,文件类型指针)，把字符写入到文件中去
2. fgetc(文件类型指针)
3. fputc的返回值是传入的字符，如果失败则返回EOF(-1)
4. fgetc从文件读出一个字符，返回值就是字符，遇到结束符，函数返回一个文件结束标志EOF(也就是-1)

2.字符串的读写(fgets 和 fputs)–ASCII类型读写

字符串的读写，读的是字符串，写的也是字符串的方式去写

int main(){
	FILE *fp = fopen("demo.txt","r+");
	char str[20];
	fputs("woaini jiuxianglaoshuaidami",fp);//这时指针已经写到很远了

	rewind(fp);//重置到文件开头 

	fgets(str,20,fp);//从fp绑定的文件中，读取20个字符，存到str字符串数组中 	
	printf("%s",str);//woaini jiuxianglaos 
	//由于字符串长度远大于20，他被我定义得只可读20个 


	fclose(fp);
	return 0;
}

总结:

1. fputs(“字符串”,文件类型指针)
2. fgets(接收字符串的数组，查看的长度，文件类型指针)
3. fputs函数，可以把字符串写入到文件中，成功了返回0,失败了返回EOF(-1);
4. fgets函数，成功返回数组首元素的地址，上面的数组是str，所以返回str的首地址，如果出错则返回NULL

3.格式化读写(fscanf 和 fprintf)–ASCII类型读写

格式化读写，毋庸置疑，就是按照一种自己定义的格式去对文件的读和写

int main(){
	FILE *fp = fopen("demo.txt","r+");
	char ch[20],ch2[20],ch3[20];
	int year;
	fprintf(fp,"%s %s %s %s %d","wo","ai","ni","ha",2020);//如果成功，则返回写入的字符总数，否则返回一个负数。
	//文件查看得到wo ai ni ha 2020 
	rewind(fp);
	
	fscanf(fp,"%s %s %s %d",ch,ch2,ch3,&year);//如果成功，该函数返回成功匹配和赋值的个数。如果到达文件末尾或发生读错误，则返回 EOF。
	printf("%s\n",ch);//wo
	printf("%s\n",ch2);//ai
	printf("%s\n",ch3);//ni
	printf("%d\n",year);//0
	return 0;
}

总结:

1. fprintf(文件类型指针，格式字符串，输出列表)
2. fprintf如果成功，则返回写入的字符总数，否则返回一个负数
3. fscanf(文件类型指针，格式字符串，输入列表)
4. fscanf 如果成功，该函数返回成功匹配和赋值的个数。如果到达文件末尾或发生读错误，则返回 EOF(-1)。

4.数据块读写(fread 和 fwrite) --二进制类型读写

int main(){
	FILE *fp = fopen("demo.txt","r+");
	//frwrite是写数据，把数据写入文件中 
	//fread 是读数据，把文件数据读到数组中
	char buffer[20];
	char str[20] = "wo zhi xiang kankan";
	
	fwrite(str,5,4,fp);//这个是说明，写5个字节，写4次(相当于写20个字符 
	
	rewind(fp);
	
	fread(buffer,5,4,fp);//读5个字节，读4次，相当于也是20个字符 
	printf("%s\n",buffer); //wo zhi xiang kankan 

	return 0;
}

总结:

1. fwrite(buffer，size，count，fp) buffer是一个指针，是指输出数据的地址(可以是文件的地址);
2. fread(buffer，size，count，fp) buffer是一个指针，是指读出数据的地址，上面代码写的是一个字符数组
3. count是次数，size是字节 fp是文件类型指针

五、输入输出流的选择和建议

读写函数什么时候用ASCII输入输出流呢，什么时候用二进制流？
阅读了其他博主的文章与书本，我了解并总结到
当用ASCII对磁盘文件读写的时候，虽然容易理解，但是计算机只认识二进制，所以输入的时候要转为二进制，输出的时候又要从二进制转为字符，时间开销大。如果是内存和磁盘经常打交道的情况下，尽量使用fread 和 fwrite

六、文件定位与操作

1.位置指针定位函数 fseek(文件型指针，位移量，起始点)

功能是改变文件的位置指针

起始点（有三个）:（可以用英文写，也可以用数字写）----> 文件开头 SEEK_SET 0 ， 文件当前位置 SEEK_CUR 1 ， 文件末尾SEEK_END 2

FILE *fp = fopen("demo.txt","w+");
fseek(fp,4,SEEK_SET);//0
fwrite("我很好",3,2,fp);//    我很好（前面有四个空格）	


FILE *fp = fopen("demo.txt","w+");
fseek(fp,1,SEEK_CUR);//1
fwrite("我很好",3,2,fp);// 我很好(当前位置是开头，所以前面有一个空格) 


FILE *fp = fopen("demo.txt","w+");
fseek(fp,-1,SEEK_CUR);//1
fwrite("我很好",3,2,fp);// 我很好(当前位置是开头，所以前面有一个空格)


FILE *fp = fopen("demo.txt","w+");
fseek(fp,10,SEEK_CUR);
fseek(fp,-8,SEEK_CUR);//1 负数是左移的意思
fwrite("我很好",3,2,fp);//  我很好(前面有两个个空格) 


FILE *fp = fopen("demo.txt","w+");
fseek(fp,6,SEEK_END);
fwrite("我很好",3,2,fp);//      我很好(前面有六空格) 

2.求位置偏移量函数 ftell (文件型指针)

相对于文件开头的的位移量来表示，返回值是当前位置，出错时返回-1

int main(){
	FILE *fp = fopen("demo.txt","w+");
	fputc('a',fp); 
	fputc('b',fp); 
	fputc('c',fp); 
	fputc('d',fp);
	int i = ftell(fp);
	printf("%d\n",i); //4
	return 0;
}

3.位置指针复位函数 rewind (文件型指针)

把指针重置到文件开头，函数没有返回值

int main(){
	FILE *fp = fopen("demo.txt","w+");
	fputc('a',fp); 
	fputc('b',fp); 
	rewind(fp); 
	int i = ftell(fp);
	printf("%d\n",i); //0
	return 0;
}

七、出错检测 ferror(文件型指针) clearerr(文件型指针)

1.ferror函数

1. 返回值0表示正常，返回非0表示出错
2. 在调用一个输入输出函数的时候，会立即检查ferror的值有没有问题。在执行fopen函数的时候i，ferror函数的值初始化为0的

2.clearerr函数

1. 下面的例子制造了一个错误，就是在w只可以写的情况下，去用getc读取文件。
2. clearerr的作用是使文件错误标志和文件结束标志置为0.假设在调用一个输入输出函数时出现了错误，ferror函数值为一个非零值。在调用clearerr（fp）后，ferror（fp）的值变为0。 只要出现错误标志，就一直保留
3. 目的：让指向的文件流所用的错误标志清除，让下面的程序正常进行下去

int main()
{
   FILE *fp;
   char c;


   fp = fopen("file.txt", "w");


   c = fgetc(fp);
   if( ferror(fp) )
   {
      printf("读取文件：file.txt 时发生错误1\n");//输出了
   }
   clearerr(fp);//在不写这句的时候，两个报错都会输出，因为ferror为非0了，但是写它，使其标志为0，后面的
                  //ferror变为了0，只要出现了错误标志，就一直保留。
   if( ferror(fp) )
   {
      printf("读取文件：file.txt 时发生错误2\n");//没有输出
   }
   fclose(fp);


   return(0);
}

致读者

以上内容如果读者不喜欢，可以按照这个目录去学习(完整目录)，上面是学习C语言操作文件章节需要掌握的内容

如有错误或改进的地方，欢迎评论。谢谢您的阅读。