C语言的文件操作（炒详解）

⭐回顾回顾文件操作的相关细节⭐

欢迎大家指正错误

        在之前的学习中，不管增加数据，减少数据，当程序退出时，所有的数据都会销毁，等下次运行程序时，又要重新输入相关数据，如果一直像这样不能保持相关程序的数据会非常难受，我们想要把数据记录下来，只有我们们想删除数据的时候数据才会销毁，这就涉及了数据持久化，利用文件操作函数，我们可以将数据放在文件之中，下次需要使用可以直接访问

        我们一般的数据持久化的方式就是把数据放在磁盘文件中，使用文件我们可以将数据直接存放到电脑的硬盘上，以做到数据的持久化。

目录

文件的基本操作

文件指针

文件的打开和关闭

利用"w"介绍相对路径

文件的读写

fputc函数

fgetc函数

fputs函数

fgets函数

fprintf函数和fscanf函数

sprintf和sscanf函数

二进制的读写函数

文件的定位

fseek函数

rewind函数

ftell函数

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介绍一下文件名

一个文件要有一个唯一的文件标识，以便用户识别和使用。

文件名包括三部分：

文件路径+文件名主干+文件后缀

例如：C:\code\test.txt

文件的路径的讲解

        我们传过去的路径有两种

①绝对路径

例如 "D:\桌面\planegames_boxed.exe"

         "C:\Users\Public\Videos"

在这里要注意哦，如果这样直接传地址会有转义字符的影响的。

在传参时，尽量在每个斜杠前加一个斜杠，就可以解决转义字符可能带来的影响

②相对路径

下边将会利用文件读写时的操作进行介绍更易理解

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文件的基本操作

文件的基本操作包括文件的打开与关闭，除了标准的输入输出文件外，其他所有的文件都必需先打开再使用，使用后还必须关闭该文件。

文件指针

        文件指针是一个指向文件有关信息的指针，这些信息通常包括文件名，状态和当前的位置，他们保存在一个结构体变量中，在使用文件时需要在内存中为其分配空间，用来存放文件的基本信息，该结构体类型是系统定义的，C语言规定该类型为FILE。

        不同的C编译站的FILE类型包括的内容完全不同，但是大同小异，这里的细节我们不必关心。

        一般都是通过创建一个FILE的指针来维护这个FILE结构的变量，这样使用起来可以更加方便。

创建一个FILE*类型的指针变量：

FILE * pf;

pf是一个指向FILE类型数据的指针变量。可以使pf指向某个文件的文件信息区（是一个结构体变量）。通过该文件信息区中的信息就能够访问该文件，就是说通过文件指针变量就能够找到与他关联的文件。

文件的打开和关闭

        文件在读写之前应该先打开文件，在使用结束之后应该关闭文件。

（在程序结束前应该关闭所有的文件，目的是为了防止应为没有关闭文件而造成的数据流失。）

ANSIC规定用fopen函数来打开文件，fclose来关闭文件。

打开文件

FILE * fopen(const char* filename(文件名)，const char *mode（打开方式）);

关闭文件

int fclose (FILE*stream);

打开方式如下

用只读方式打开

通过上图来看，如果文件夹中没有该文件，就会返回一个空指针，用perror判断运行后如图，当然，如果创建了data.txt文件，就不会报错啦。

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用写方式呢举一个梨子

int main()
{
	FILE* pfile;
	pfile = fopen("example","w");
	if (pfile == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	if (pfile != NULL)
	{
		fputs("fopen example", pfile);
		fclose(pfile);
	}


	return 0;
}

        上面的表格我们注意到，用写的方式打开，如果没有文件会生成一个文件，执行相关指令。如果要打开的文件时绝对路径（例如桌面），没有该文件的话也还是会在桌面创建一个出来使用的。

“fputs后续我们会讲，是将字符串输入进文件中去。”

运行结果如图

一定要记得关闭程序前关闭所有的文件。

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利用"w"介绍相对路径

前边加上一个点是当前目录，可以省略。

省略时：

删除创建好的lalala，不省略时再次运行

我们如果想在上一级目录里面创建lalala呢？

在前边加上（.）,到达上一级，在上一级的x64里创建lalala

⭐如果还想往前跑，就继续加（.）,在文件夹内找到要放置进去的文件夹，这就是文件的相对路径，利用.和\来找到具体的位置，相比较没有绝对路径那么精确。

文件的读写

        打开文件后，就可以进行文件的读写，C语言提供了丰富的文件操作函数，现在对其诸个介绍。以下所有函数默认FILE * fp。

fputc函数

ch = fputc (ch,fp)；

该函数的作用是把一个字符写进磁盘文件fp中，其中ch就是要输入的数据。fp是文件指针变量，如果函数输出成功，返回的就是输出的字符，如果输出失败，就返回EOF。

⭐看个例子

int main()
{
	FILE* fp;
	char ch;
	if ((fp = fopen("file", "w")) == NULL)
	{
		assert("fopen");
	}
	ch = getchar();
	while (ch != '#')
	{
		fputc(ch, fp);
		ch = getchar();
	}
	fclose(fp);
	return 0;
}

⭐运行后如图：

这个例子读取到#则停止。

fgetc函数

ch = fgetc (fp);

这个函数的作用是从指定文件（fp指向的文件）读取一个字符赋予ch。需要注意的是，文件必须是读或者读写的方式打开。

上面我们将file文件里写进了几个字符，现在我们来取出他们

int main()
{
	FILE* fp;
	char ch;
	fp = fopen("file", "r");
	ch = fgetc(fp);
	while (ch != EOF)
	{
		putchar(ch);
		ch = fgetc(fp);
	}
	fclose(fp);

	return 0;
}

运行后如图，可以发现确实将文件中写入的字符全部拿到了。

fputs函数

fputs(字符串，文件指针);

        和fputc不同的是，这个函数的作用是向指定文件中写入一个字符串，其中字符串可以是字符常量，也可以是字符数组名，指针或者变量。

看例子

int main()
{
	FILE* fp;
	char filename[30], str[30];
	printf("输入文件名\n");
	scanf("%s", filename);
	if ((fp = fopen(filename, "w")) == NULL)
	{
		perror("fopen");
	}
	printf("输入字符串\n");
	getchar();
	gets(str);
	fputs(str, fp);
	fclose(fp);
	return 0;
}

运行后如图

fgets函数

fgets(字符数组名，n，文件指针)

        该函数的作用是从指定文件中读一个字符串到字符数组中，n表示所得到的字符串中字符的个数（包含字符"\0")

要知道在上边我们在filecom里写进了hello world!

int main()
{
	FILE* fp;
	char str[30];
	if ((fp = fopen("filecom", "r")) == NULL)
	{
		perror("fopen error");
	}
	fgets(str, 11, fp);
	printf("%s", str);
	return 0;
}

运行后如图

上面所说包含"\0"，在这里我们打印11个字符，然而这里直有10个字符（包含空格）,这是因为"\0"也占了一个字符位。

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fprintf函数和fscanf函数

        我们对printf函数和scanf应该都已经很熟悉了，下面要讲解的fprint和fscnaf与他们的作用相似，他们最大的区别就是读写的对象不同，fprintf和fscanf函数读写的对象不是终端，而是磁盘文件。

我们在cplusplus官网比较一番

        相比较printf函数，fprintf多了一个参数，fprintf函数形式如下

fprintf(fp,"%d",i);

        作用是将整型变量i的值以"%d"的格式输出到fp指向的文件中

举个梨子

int main()
{
	FILE* fp;
	int i = 666;
	if ((fp = fopen("filenum", "w")) == NULL)
	{
		perror("fopen error");
	}
	fprintf(fp, "%d", i);


	return 0;
}

创建一个filenum文件，写入666；

运行结果如下：

⭐如果是%c写入呢，就要参考参照ASCII码表

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fscanf函数

格式如下

fscanf(文件类型指针，格式字符串，输入列表）；

fscanf(fp , "%d" , &i);

⭐我们先写入abcdefg

然后以字符的形式输出

运行后结果正常，输出为参照ASCII对应的数字。

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sprintf和sscanf函数

前边已经了解了fprintf和fscanf函数

        再对比前边的fprintf函数，相比于fprintf函数将内容写进文件中，可以发现sprintf函数的第一个参数变成了一个字符指针，sprintf的作用即是将格式化的数据转化成字符串，放在传进来的字符数组里。

举一个例子

typedef struct Nums
{
	int a;
	char b;
	double c;
}Nums;

int main()
{
	char str[30] = "0";
	Nums nums = { 3,'f',1.5 };
	sprintf(str, "%d %c %lf\n", nums.a, nums.b, nums.c);
	printf("%s", str);
	return 0;
}

仔细观擦发现和printf函数差不多，作用也很相似。

sscanf同理

sscanf从字符串中读取格式化的数据。

typedef struct Nums
{
	int a;
	char b;
	double c;
}Nums;

int main()
{
	char str[30] = "0";
	Nums nums = { 3,'f',1.5 };
	Nums nums1 = { 0 };
	sprintf(str, "%d %c %lf\n", nums.a, nums.b, nums.c);
	//printf("%s", str);
	sscanf(str, "%d %c %lf", &(nums1.a), &(nums1.b), &(nums1.c));
	printf("%d %c %lf", nums.a, nums.b, nums.c);
	return 0;
}

读取str内的元素放进nums1中去，此时再打印结构体变量nums1就会发现已经把str内的数据搬进nums1中啦。

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二进制的读写函数

⭐前边所介绍的fputc和fgetc函数，每次只能读写文件的一个字符，但我们在编写程序的过程中常常需要对整块数据进行读写，例如，对一个结构体类型的变量值进行读写，下面进行fread和fwrite函数。

因为写进去的是二进制文件，所以当我们用记事本打开时，看到的都是乱码。

代码如下

typedef struct Nums
{
	int a;
	char b;
	double c;
	char str[10];
}Nums;
int main()
{
	Nums nums = { 1,'c',1.5,"heihei"};
	FILE* pf = fopen("data.txt", "wb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fwrite(&nums, sizeof(Nums), 1, pf);
	fclose(pf);
	return 0;
}

运行后如下

        接下来我们要将它使用fread再读出来，放进一个结构体中，再将其打印出来，将上边的代码改造一下

代码如下

typedef struct Nums
{
	int a;
	char b;
	double c;
	char str[10];
}Nums;
int main()
{
	Nums nums = { 0 };
	FILE* pf = fopen("data.txt", "rb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fread(&nums, sizeof(Nums), 1, pf);
	printf("%d %c %f %s\n", nums.a, nums.b, nums.c, nums.str);
	fclose(pf);
	return 0;
}

运行后代码如下，我们将nums已经置空了，但打印结果已经说明了一切。

文件的定位

⭐学习了前边的函数，我们这时候又要思考了，在对文件进行操作时，一定要从头开始吗？多不方便哇，这时候就需要文件定位函数来实现对文件的随机读取。

fseek函数

fseek（文件类型指针，位移量，起始点）;

        这个函数的作用是移动文件内部的位置指针，其中，“文件类型指针”指向被移动的文件；“移动量”表示移动的字节数，要求位移量是long类型数据。“起始点”表示从何处开始计算位移量，规定的起始点有文件首，当前位置，文件末。

表示方法如图

怎么用呢？

fseek(fp,-20,1);

fseek(fp,-20,SEEK_CUR);

        代码表示将位置指针从当前位置向后退20个字节。

看代码

int main()
{
	FILE* file = fopen("data.txt", "w");
	fputs("This is an apple.", file);
	fseek(file, 9, 0);
	fputs(" sam", file);
	fclose(file);
	return 0;
}

⭐运行后如图

        结合运行结果很容易发现，在替换时将空格也替换了，输入的位移量是九，在输入是从第十个位置继续输入，然后puts里的字符串覆盖原字符串。

fseek(fp,5,0);

        此代码的含义是将文件指针指向距离文件首5个字节的位置，也就是指向字符串中的第六个字符。

rewind函数

前边讲过了fseek函数，这里介绍的rewind函数也可以起到定位文件指针的作用

int rewind(文件类型指针）；

该函数的作用是使位置指针重新返回文件的开头，该函数没有返回值。

举一个例子

int main()
{
	FILE* fp;
	char ch;
	fp = fopen("data.txt", "r");
	
	ch = fgetc(fp);
	while (ch != EOF)
	{
		putchar(ch);
		ch = fgetc(fp);
	}
	rewind(fp);
	ch = fgetc(fp);
	while (ch != EOF)
	{
		putchar(ch);
		ch = fgetc(fp);
	}
	fclose(fp);
	return 0;
}

运行结果如图所示

有点懵？再来看一个例子

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;
}

可以看到将rewind注释掉后，运行结果如下，这是因为在使用fputc时将文件指针移动到了最后，再读的话就是从最后的位置开始读，所以输出结果为空。

如果将rewind解注释，再次运行

与上次运行的结果不同，此时将文件指针重新返回文件的开头，该函数没有返回值。

ftell函数

        嘿嘿嘿，如果上边解释rewind大家还有点不懂，可以结合ftell函数来解释哦！

ftell函数一般形式如下

long ftell（文件类型指针）

        该函数的作用是返回文件指针相对于起始位置的偏移量。

⭐利用同样的实例，来看一下是否rewind函数真的把文件指针搞到了最前边。同样也可以摸清ftell函数的作用。

int main()
{
	int n;
	int size = 0;
	FILE* pfile;
	char buffer[27];
	pfile = fopen("myfile.txt", "w+");
	for (n = 'A'; n <= 'Z'; n++)
	{
		fputc(n, pfile);
	}
	size = ftell(pfile);//看一下此时的文件指针的位置
	printf("%d\n", size);
	rewind(pfile);//指针退回到开头位置
	size = ftell(pfile);
	printf("%d\n", size);//再看一次
	fread(buffer, 1, 26, pfile);
	fclose(pfile);
	buffer[26] = '\0';
	puts(buffer);

	return 0;
}

运行后如图

我想已经很明显啦，到了这里文件操作相关的知识点就梳理完毕啦，如果有错误欢迎大家指出！