【c语言】文件操作详解

一 什么是文件？

1.1文件的概念

 文件是指存储在外部存储介质（外存，如：U盘、光盘、硬盘等等）上
 数据的集合。操作系统是以文件为单位对数据进行管理的。C语言将每
 一个与主机相连的输入或输出设备都看做是一个（广义的）文件。用文
 件可以长期保存数据，实现数据共享。

1.2为什么使用文件

可以对数据进行保存，当我们使用程序编写数据时是存储在电脑的内存中，当程序退出时，内存回收，这些数据也就随之消失，这时使用文件可以来保存我们的数据。

1.3文件的种类

文件分为数据文件和文本文件，本文讨论数据文件。

文件的打开与关闭

2.1 流的概念

流可以抽象为数据流 流是抽象出来的概念

我们在c语言中 直接使用scanf printf是因为c语言已经默认打开了三个流
•stdin - 标准输⼊流，在⼤多数的环境中从键盘输⼊。
• stdout - 标准输出流，⼤多数的环境中输出⾄显⽰器界⾯。
• stderr - 标准错误流，⼤多数环境中输出到显⽰器界⾯。
这些流的类型都是 FILE*

2.2 文件指针 FILE*

打开文件时 会在内存中生成文件信息区 生成FILE的结构体变量
最后返回起始地址 即FILE*的指针类型

2.3文件的打开与关闭

ANSIC 规定使用 fopen 打开文件 使用 fclose关闭文件

FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
函数返回FILE*                文件名                打开模式

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	建⽴⼀个新的⽂件
“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	建⽴⼀个新的⽂件
“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

int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf=fopen("data", "w");
	//我并没有创建data文件 
	//以“w”的方式打开之后 会生成文件
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return ;
	}
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

当我删除该文件时，以“r”的模式打开

FILE* pf=fopen("data", "r");

会出错

文件的读和写

函数名	功能	适⽤于
fgetc	字符输⼊函数	所有输⼊流
fputc	字符输出函数	所有输出流
fgets	⽂本⾏输⼊函数	所有输⼊流
fputs	⽂本⾏输出函数	所有输出流
fscanf	格式化输⼊函数	所有输⼊流
fprintf	格式化输出函数	所有输出流
fread	⼆进制输⼊	⽂件

3.1写文件

①fput

	//打开文件
	FILE* pf = fopen("data", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return ;
	}
	//写文件
	fputc('a', pf);
	fputc('b', pf);
	fputc('c', pf);
	fputc('d', pf);

此时data文件内存放的就是abcd

当然fputc也可以像屏幕中打印出abcd

int main()
{
	fputc('a', stdout);
	fputc('b', stdout);
	fputc('c', stdout);
	fputc('d', stdout);

	return 0;
}

②fputs

fputs 是打印一行 可以是字符串 也可以是数组

③fprintf

struct S
{
	float a;
	char b;
	int c;
};
int main()
{
	struct S s= { 3.14f,'w',100 };
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("data", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return;
	}
	fprintf(pf,"%f %c %d", s.a, s.b, s.c);
	//	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

3.2读文件

①fget

int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("data", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return ;
	}
	//写文件
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c ", ch);

	 ch = fgetc(pf);
	printf("%c ", ch);

	ch = fgetc(pf);
	printf("%c ", ch);

	ch = fgetc(pf);
	printf("%c ", ch);

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

②fgets

char* fgets(char* str, int num, FILE * stream);
str是将读取的数据放到数组str中     
num是最大读取（num-1）个
FILE * stream就是 pf

int main()
{
//打开文件
	FILE* pf = fopen("data", "r");
		if (pf == NULL)
		{
			perror("fopen");
			return ;
		}
//读文件
	char arr[100] = { 0 };
	fgets(arr,100,pf);
	printf("%s", arr);
	//	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

③fscanf

fscanf(pf, "%f %c %d", &(s.a),& (s.b), &(s.c));

3.3二进制写文件

fwrite

fwrite(void* ptr, size_t size, size_t count, FILE* stream);
         要的数组     数组每个元素大小  个数      pf

int main()
{
	int arr[] = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	FILE* pf = fopen("data", "wb");
	if (pf == NULL)
		{
			perror("fopen");
			return;
		}
	fwrite(arr, 4, 10, pf);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

此时文件内容如下

看不懂 那么由二进制读就可以看懂了

3.4二进制读文件

fread

fread(void* ptr, size_t size, size_t count, FILE* stream);
         要读的数组     数组每个元素大小  个数      pf

int main()
{
	int arr[] = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	FILE* pf = fopen("data", "rb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return;
	}
	fread(arr, 4, 10, pf);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

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