C语言之文件操作篇（1）
目录
为什么要使用文件
什么是文件
文件名
文件名的访问路径
相对路径
绝对路径
文件类型
二进制文件
文本文件
文件缓冲区
文件指针
文件的打开与关闭
fopen
fclose
打开方式如下
w
r
今天我们来介绍C语言的文件操作。之前我们实现的通讯录有两个问题
- 信息太多，空间小了；信息太少，空间大了。怎么解决呢？动态内存管理！已经解决了
- 录入的个人信息，等程序结束之后，就不在了。因为数据是存放在内存中的，只要程序退出，掉电，都会丢失。怎么解决？文件存储，数据库！本篇我们就来讲C语言文件操作
为什么要使用文件
- 使用文件我们可以将数据直接存放到电脑的硬盘上，做到了数据的持久化。我们一般数据持久化的方法有：
- 把数据存放到磁盘文件
- 存放到数据库等方式
今天我们重点介绍【把数据存放到磁盘文件上】
什么是文件
在程序运行起来时，程序中数据都是放在内存中的。如果要保存这些数据，不至于丢失，我们可以【使用文件】来保存信息，文件放在【硬盘】上。本片就是介绍【C语言操作文件】
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。（从文件功能角度来分类）
- 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）。
- 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。
本章讨论的是【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】（提供数据和存储数据）。
文件名
一个文件要有一个唯一的文件标识，以便用户识别和引用。文件标识常被称为【文件名】
文件名包含三个部分：文件路径 + 文件名主干 + 文件后缀（可有可无,后缀不是必须有的）
例如： c:\code\test.txt data.txt
文件名的访问路径
在访问文件名有两种方式：绝对路径 和 相对路径
- 相对路径：. 表示当前路径 .. 表示上一级路径
- 绝对路径：复制当前【位置】
- 特别提醒：【文件的扩展名】一定要勾选上
相对路径
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
int main()
{
//打开文件
FILE* pf = fopen(".\\data.txt", "w");
FILE* pf = fopen(".\\..\\data.txt", "w");
FILE* pf = fopen(".\\..\\..\\data.txt", "w");
FILE* pf = fopen("\\data.txt", "w");
FILE* pf = fopen("..\\..\\data.txt", "w");
FILE* pf = fopen("..\\..\\data.txt", "w");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写文件
//关闭文件
fclose(pf);
//关闭失败
if (pf == -1)
{
perror("fclose");
}
//关闭成功 0
else
{
pf = NULL;
}
return 0;
} 
绝对路径
文件类型
根据数据的组织形式，数据文件被称为文本文件或者二进制文件。
- 二进制文件：数据在内存中以二进制的形式存储，如果不加转换的输出到外存，二进制文件。
- 文本文件：如果要求在外存上以ASCII码的形式存储，则需要在存储前转换。以ASCII字符的形式存储的文件就是文本文件。
一个数据在内存中是怎么存储的呢??
字符一律以ASCII形式存储，数值型数据既可以用ASCII形式存储，也可以使用二进制形式存储。
我们来看一个是示例：
如有整数10000，如果以ASCII码的形式输出到磁盘，则磁盘中占用5个字节（每个字符一个字节），而二进制形式输出，则在磁盘上只占4个字节（VS2013测试）
二进制文件
#include
int main()
{
int a = 10000;
FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
fwrite(&a, 4, 1, pf);//二进制的形式写到文件中
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
} 
文本文件
#include
int main()
{
int a = 10000;
FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
fputs(&a, pf);//文本文件的形式写到文件中？？？？？？？？？？
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
} 
文件缓冲区
ANSIC 标准采用“缓冲文件系统”处理的数据文件的，所谓【缓冲文件系统】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”。
- 从内存向磁盘输出数据会先送到内存中的缓冲区，装满缓冲区后才一起送到磁盘上。
- 如果从磁盘向计算机读入数据，则从磁盘文件中读取数据输入到内存缓冲区（充满缓冲区），然后再从缓冲区逐个地将数据送到程序数据区（程序变量等）。
- 缓冲区的大小 根据C编译系统决定的。
- 缓冲文件系统为了处理程序的效率更高。
#include
#include
//VS2013 WIN10环境测试
int main()
{
FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
fputs("abcdef", pf);
//先将代码放在输出缓冲区
printf("睡眠10秒-已经写数据了，打开test.txt文件，发现文件没有内容\n");
sleep(10000);
printf("刷新缓冲区\n");
fflush(pf);
//刷新缓冲区时，才将输出缓冲区的数据写到文件(磁盘)
//注:fflush在高版本的VS上不能使用了
printf("再睡眠10秒-此时，再次打开test.txt文件，文件有内容了\n");
s1eep(10000);
fclose(pf);
pf = NULL;
//注:fclose在关闭文件的时候，也会刷新缓冲区 pf= NULL;
return 0;
} //证明缓存区的存在 上面这段代码：
- 首先把文件打开，将字符串放到缓冲区。
- 延迟10s,这时候打开文件。发现有文件：没有缓冲区的存在。发现没有文件：文件在缓冲区
- 刷新将字符串数据放到磁盘上的文件中
- 延迟10s，打开文件发现还是有信息，证明在fclose关闭文件的时候，文件还是存在
- 因为fclose在关闭文件的时候，也会将文件刷新到缓冲区，所以在fclose之前文件就存在，所以证明确实有缓冲区的存在。
这里可以得出一个结论：
因为有缓冲区的存在，C语言在操作文件的时候，需要做刷新 缓冲区 或者在文件操作结束的时候关闭文件。如果不做，可能导致读写文件丢失的问题。
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。该结构体类型是有系统声明的，取名【FILE】。而且在fopen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。
- 例如 VS2008编译环境提供的 stdio.h 头文件中有以下的文件类型声明
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。fopen同时也都会返回一个【FILE*的指针变量】指向该文件，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。
FILE* pf;//文件指针变量定义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。也就是说，通过文件指针变量pf能够找到与它关联的文件。pf是用于维护这个FILE结构的。
- 首先， 在打开fopen每个文件都在内存中开辟了一个相应的【文件信息区】
- 其次，同时fopen会返回【文件信息区】的起始地址，请用【PILE类型的指针pf】接收
文件的打开与关闭
把大象装进冰箱需要几步，第一 打开冰箱门，第二把大象塞进去，第三 关上冰箱门。同理文件在进行读写操作之前先打开文件，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。
fopen
fopen - C++ Reference (cplusplus.com)
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );- 头文件#include
- fopen参数filename 是char类型的指针，是文件名。（由const修饰防止被修改）
- fopen参数mode 是char类型的指针，指打开方式。
- fopen的返回值是FILEl类型的指针，成功，返回的是文件信息区的起始地址。 失败，返回一个空指针。（所以这里一定要注意需要判断）
fclose
fclose - C++ Reference (cplusplus.com)
int fclose ( FILE * stream );- 头文件#include
- fclose的参数是stream是FILE类型的指针，指文件信息区的起始地址。
- fclose返回值是整型int。如果成功，返回0；如果失败，返回-。（失败需要找原因，成功需要将指针赋值为NULL，防止野指针）
打开方式如下
站在文件的角度，从文件里读取到屏幕，或者从键盘上写东西到文件。
文件使用方式 含义 如果指定文件不存在
- “r” （只读） 为了输入数据，打开一个已经存在的文本文件 出错
- “w” （只写） 为了输出数据，打开一个文本文件 建立一个新的文件
- “a” （追加） 向文本文件尾添加数据 出错
- “rb”（只读） 为了输入数据，打开一个二进制文件 出错
- “wb”（只写） 为了输出数据，打开一个二进制文件 建立一个新的文件
- “ab”（追加） 向一个二进制文件尾添加数据 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，建议一个新的文件 建立一个新的文件
- “a+”（读写） 打开一个文件，在文件尾进行读写 建立一个新的文件
- “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 建立一个新的文件
- “ab+”（读写） 打开一个二进制文件，在文件尾进行读和写 建立一个新的文件
#include
int main()
{
FILE* pf;
//打开文件
pf = fopen("data.txt", "w");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写文件
//关闭文件
fclose(pf);
//关闭失败
if (pf == -1)
{
perror("fclose");
}
//关闭成功 0
else
{
pf = NULL;
}
return 0;
} w
r
还有一些打开方式的使用大家自己下去动手磋磨搓摩！！
✔✔✔✔✔最后，感谢大家的阅读，若有错误和不足，欢迎指正！希望自己11月12月的考试全部pass!!pass!!
代码------→【gitee:唐棣棣 (TSQXG) - Gitee.com】
联系------→【邮箱：[email protected]】