C语言文件操作与管理

一、为什么使用文件

在我们前面练习使用结构体时，写通讯录的程序，当通讯录运行起来的时候，可以给通讯录中增加、删除数据，此时数据是存放在内存中，当程序退出的时候，通讯录中的数据自然就不存在了，等下次运行通讯录程序的时候，数据又得重新录入，如果使用这样的通讯录就很难受。我们在想既然是通讯录就应该把信息记录下来，只有我们自己选择删除数据的时候，数据才不复存在。这就涉及到了数据持久化的问题，我们一般数据持久化的方法有，把数据存放在磁盘文件、存放到数据库等方式。 使用文件我们可以将数据直接存放在电脑的硬盘上，做到了数据的持久化。

二、什么是文件（文件的概念和分类）

磁盘上的文件是文件。

但是在程序设计中，我们一般谈的文件有两种：程序文件、数据文件（从文件功能的角度来分类的）。

（一）、程序文件

包括源程序文件（后缀为 .c ） , 目标文件（ windows 环境后缀为 .obj ） , 可执行程序（ windows 环境后缀为.exe ）。

（二）、数据文件

文件的内容不一定是程序，而是程序运行时读写的数据，比如程序运行需要从中读取数据的文件，或者输出内容的文件。

注意： 接下来我们 讨论的是数据文件。

在以前各章所处理数据的输入输出都是以终端为对象的，即从终端的键盘输入数据，运行结果显示到显示器上。其实有时候我们会把信息输出到磁盘上，当需要的时候再从磁盘上把数据读取到内存中使用，这里处理的就是磁盘上文件。

三、文件名

①：一个文件要有一个 唯一的 文件标识，以便用户识别和引用。

②：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

③：为了方便起见，文件标识常被称为 文件名 。

四、文件的打开和关闭

（一）、文件指针

缓冲文件系统中，关键的概念是 “ 文件类型指针 ” ，简称 “ 文件指针 ” 。

每个被使用的文件都在内存中开辟了一个相应的 文件信息区 ，用来存放文件的相关信息（如文件的名字，文件状态及文件当前的位置等）。这些信息是保存在一个结构体变量中的。该结构体类型是由系统 声明的， 取名FILE.

例如， VS2013 编译环境提供的 stdio.h 头文件中有以下的文件类型申明：

struct _iobuf {
	char* _ptr;
	int _cnt;
	char* _base;
	int _flag;
	int _file;
	int _charbuf;
	int _bufsiz;
	char* _tmpfname;
};
typedef struct _iobof FILE;

不同的 C 编译器的 FILE 类型包含的内容不完全相同，但是大同小异。每当打开一个文件的时候，系统会根据文件的情况自动创建一个FILE 结构的变量，并填充其中的信息，使用者不必关心细节。一般都是通过一个FILE 的指针来维护这个 FILE 结构的变量，这样使用起来更加方便。

（二）、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 。

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

ANSIC 规定使用 fopen函数 来打开文件， fclose 来关闭文件。

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

1.打开文件——fopen函数

1.1函数声明：

FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );

①：第一个参数是待打开文件的文件名；

而上面提到。文件名包含三个部分：文件路径+文件名主干+文件后缀

而文件路径又有两种：

第一种是相对路径，如下面一个使用实例中“data.txt”就是相对路径，就是在此路径下寻找，只区分文件名主干+后缀。

第二种是绝对路径，就是指一个完整的文件路径。

②：第二个参数是打开文件的方式，如下图：

③：函数返回类型：

如果文件成功打开，该函数将返回指向 FILE 对象的指针，该对象可用于在将来的操作中标识流；
如果打开失败，则将返回空指针。

1.2函数使用实例

我们以“r”的方式打开文件，若当前路径文件存在，则正常打开；文件不存在则打开失败。

int main()
{
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	printf("打开成功！\n");
	return 0;
}

可以看见，当前路径下是没有"data.txt"这个文件的，所以打开出错，fopen返回NULL，运行结果如下：

当我提前创建了“data.txt”文件后，则打开成功。如下图：

所以我们要根据需要，合理选择打开方式。

2.关闭文件——fclose函数

关闭文件很简单，和free类似，如下：

int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	printf("打开成功！\n");

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

（未完待续）。。。