文件操作相关知识点（每一点都超级详细）
之前介绍过通讯录静态版本和动态内存开辟版本，这两个版本的通讯录运行过程中，通讯录数据是存放在内存中，当程序退出的时候，通讯录的数据自然就不存在了。每次重新运行数据，都得重新添加数据，这样操作起来就比较冗余。
因此我们就想找到一种新方法，只有在我们删除数据的时候，数据在不复存在，让数据持久化。我们一般将数据放在磁盘文件中或者存放在数据库中。
今天我就来介绍让数据持久化的一种方法，通过使用文件将数据直接存放在电脑的硬盘上，使数据持久化。
用一张图来总结文件操作：
目录
1、什么是文件
1.1 程序文件
1.2 数据文件
1.3 文件名
2、文件的打开和关闭
2.1 文件指针
2.2 文件的打开和关闭
3、文件的顺序读写
3.1、fgetc和fputc：
3.2、fgets 和 fputs ：
3.3、fscanf 和 fprintf
3.4 、fread 和 fwrite
4.文件的随机读写
1、什么是文件
从文件功能上来分，文件可分为程序文件和数据文件。
1.1 程序文件
- 包括 程序文件（后缀为.c，如test.c）、目标文件（后缀为.obj）和 可执行文件（windows环境下后缀为.exe）；
1.2 数据文件
- 存放着程序运行时读写的数据的文件。本篇博客我们讨论的是数据文件。
1.3 文件名
- 文件名（也称文件标识）包含三个部分： 文件路径+文件名主干+文件后缀
例如：C : \ code \ test.txt 文件路径（C : \ code \） 文件名主干（test） 文件后缀（.txt）
2、文件的打开和关闭
2.1 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） 这些信息均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，取名为 FILE
2.2 文件的打开和关闭
文件在读写之前应该先打开文件，在使用之后关闭文件。
打开文件的同时，会返回一个FILE*类型的指针，需要用一个同样是FILE*类型的指针来接受，因此可以通过文件指针变量能够找出与它相关联的文件。
打开文件和关闭文件的函数原型：
//打开文件
FILE * fopen(const char *filename, const char *mode);
//关闭文件
int fclose(FILE* stream);我们打开文件的方式（形参mode）可以有很多种，我就列举几个常用的：
| 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 |
注意：
- 以“w”的形式打开文件，如果文件中已有内容，则内容会被清空。
- 注意这是对文件的操作，像“r”是为了向.c文件中输入数据而打开文件，“w”是为了将.c文件的数据输入到文件中而打开文件。这里动词后面接的宾语是数据文件，读+文件 / 写+文件。
/*fopen fclose example*/
int main()
{
//以写的形式打开文件
FILE*pfile = fopen("my_file", "w"); //这个是相对路径
//文件操作
if (pfile != NULL)
{
fputs("hello world", pfile);
}
//关闭文件
fclose(pfile);
pfile = NULL;
return 0;
}补充一个知识点： 绝对路径 和 相对路径
相对路径： 如果我们在test.c中对文件读/写，且这个文件与test.c在同一大文件下，我们写fopen中形参filename的时候只需要写 文件名主干+文件后缀
举个例子：
我们在contact.c中进行了文件操作，数据文件为contact.txt，而contact.txt与contact.c在同一路径底下，因此我们filename写的是相对路径。
绝对路径：读/写的文件与test.c不在同一大文件下，我们写fopen中形参filename的时候需要写全文件名，也就是 文件路径+文件主干+文件后缀，并且 ‘ / ’ 要写成 “ // ”
举个例子：对桌面上的文件进行操作
我们右击点开文件属性，复制 位置 的内容 C:\Users\lenovo\Desktop，然后将‘ / ’ 替换成 “ // ”，再补上 文件主干 和 文件后缀 ，变成 C:\\Users\\lenovo\\Desktop\\contact.c
3、文件的顺序读写
| 功能 | 函数名 | 适用于 |
| 字符输入函数 | fgetc | 所有输入流 |
| 字符输出函数 | fputc | 所有输出流 |
| 文本行输入函数 | fgets | 所有输入流 |
| 文本行输出函数 | fputs | 所有输出流 |
| 格式化输入函数 | fscanf | 所有输入流 |
| 格式化输出函数 | fprintf | 所有输出流 |
| 二进制输入 | fread | 文件流 |
| 二进制输出 | fwrite | 文件流 |
常见的流：
- 文件流
- 标准输入流stdin（也就是从键盘输入）
- 标准输出流stdout（输出到屏幕上）
- 标准错误流stderr（输出到屏幕上）
只有文件流需要我们自己打开，而后三个是在C程序运行起来后，就默认打开了。
接下来我举些例子来看看这些函数如何使用：
3.1、fgetc和fputc：
fgetc原型：
int fgetc(FILE * stream);fputc原型：
int fputc(int character,FILE* stream);character 是输入字符的ASCII码值
/* fgetc example*/
int main()
{
FILE * pfile;
char ch;
//对文件只读
pfile = fopen("data.txt", "r");
if (pfile == NULL)
{
perror("fopen");
return;
}
//从文件中读取数据
while ((ch = fgetc(pfile)) != EOF)
{
printf("%c", ch);
}
printf("\n");
fclose(pfile);
pfile=NULL;
//从键盘获得值
printf("%c", fgetc(stdin));
}/* fputc example*/
int main()
{
FILE * pfile;
char ch;
//对文件只写
pfile = fopen("data.txt", "w");
if (pfile == NULL)
{
perror("fopen");
return;
}
//将数据写入文件中
for (char i = 'a'; i <= 'z'; i++)
{
ch = i;
fputc(ch, pfile);
}
fputc('\n', pfile);
fclose(pfile);
pfile=NULL;
//将值输入到屏幕上
fputc('h', stdout);
}3.2、fgets 和 fputs ：
fgets的原型：
char * fgets(char * str,int num,FILE* stream);先定义一个字符数组 str[A]，把数据传到数组里面，num的最大值为A，但实际只会传A-1个字符进去，剩下一个放‘\0’ 。
fputs的原型：
int fputs(const char * str,FILE*stream);第一个参数可以是数组的数组名，也可以直接是字符串。
/* fgets example*/
int main()
{
FILE * pfile;
char a[26];
//对文件只写
pfile = fopen("data.txt", "r");
if (pfile == NULL)
{
perror("fopen");
return;
}
//将数据写入数组中
fgets(a, 26, pfile);
puts(a);
fclose(pfile);
pfile = NULL;
}fputs的使用方法跟fputc差不多，我就不再赘述了。
3.3、fscanf 和 fprintf
fscanf和scanf很像，fprintf和printf很像，其函数原型无非是多了一个参数,也就是fscanf和fprintf非要通过文件流才能实现硬盘和内存的连接：
int scanf(格式);
int fscanf(FILE* stream,格式);
int printf(格式);
int fprintf(FILE* stream,格式);举个例子：
struct s
{
char name[20];
char sex[3];
int age;
};
/* fscanf example */
int main()
{
struct s s1= { 0 };
FILE * pread = fopen("data.txt", "r");
if (pread == NULL)
{
return;
}
//把文件的内容输入到程序（从磁盘到内存）
fscanf(pread, "%s%s%d", s1.name, s1.sex, &(s1.age));
//把屏幕上的内容输入到程序
fscanf(stdin,"%s%s%d", s1.name, s1.sex, &(s1.age));
//把结构体内容输出到屏幕上
printf("%-5s %-3s %-2d", s1.name, s1.sex, s1.age);
fclose(pread);
}struct s
{
char name[20];
char sex[3];
int age;
};
/* fprintf example */
int main()
{
struct s s1= { 0 };
FILE * pwrite = fopen("data.txt", "w");
if (pwrite == NULL)
{
return;
}
scanf("%s%s%d", s1.name, s1.sex, &(s1.age));
//从程序中的结构体读取数据输出到文件中（从内存到磁盘）
fprintf(pwrite, "%-5s %-3s %-2d", s1.name, s1.sex, s1.age);
//从程序中的结构体读取数据输出到屏幕上
fprintf(stdout, "%-5s %-3s %-2d", s1.name, s1.sex, s1.age);
fclose(pwrite);
pwrite = NULL;
}这里还得补充一对函数：sscanf和sprintf 原型如下：
int sscanf(const char *a, 格式);
int sprintf(char *a,格式);sscanf的功能是把格式化的数据转化成字符串放到a中，sprintf的功能是把字符串转化成格式化的数据，返回的是成功转化的个数（不包括'\0'）
struct s
{
char name[20];
char sex[3];
int age;
};
int main()
{
struct s s1 = {"xiaozhang","nv",20};
struct s s2 = { 0 };
char buf[100] = { 0 };
//把s1中格式化数据转化成字符串放到buf中
sprintf(buf, "%s %s %d", s1.name, s1.sex, s1.age);
printf("%s\n", buf);//buf的内容为“xiaozhang nv 20”
//从字符串buf中获取一个格式化的数据放到s2中
sscanf(buf, "%s %s %d", s2.name, s2.sex, &(s2.age));
printf("格式化：%s %s %d\n", s2.name, s2.sex, s2.age);
return 0;
}注意：格式化数据如果有字符串，字符串不能有空格，否则就会被拆开，比如“xiaozhang”写成“xiao zhang”计入buf中，再一次被转化为格式化数据放在s2中，会变成“xiao”和“zhang”两个字符串。
比较一下三对函数：
| scanf | 是针对标准输入流的格式化输入语句 |
| printf | 是针对标准输出流的格式化输出语句 |
| fscanf | 是针对所有输入流的格式化输入语句 |
| fprintf | 是针对所有输入流的个时候输出语句 |
| sscanf | 是将一个字符串转化成格式化的数据的语句 |
| sprintf | 是将格式化的数据转化成字符串的语句 |
3.4 fread 和 fwrite
struct s
{
char name[20];
char sex[3];
int age;
};
int main()
{
struct s s1 = { "zhangsan","nv",20 };
//以二进制的形式写到文件中
FILE * pf = fopen("test.txt", "wb");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen:");
return;
}
//以二进制的方式写
fwrite(&s1, sizeof(struct s), 1, pf);//把s1的内容以二进制的方式写进文件中，
//每次写1个struct s字节大小,如果成功写入，则返回1
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
} //以二进制的方式读
fread(&s1, sizeof(struct s), 1, pf);//把s1的内容以二进制的方式写进文件中，每次写1个struct s字节大小,如果成功写入，则返回1
fclose(pf);
pf = NULL;
printf("%s %s %d", s1.name, s1.sex, s1.age);
return 0;4.文件的随机读写
之前都是文件的顺序读写，如果我们要直接能够定位文件中的内容，怎么办？此时我们应该学习如何随机读写文件，接下来，我会向大家介绍fseek，ftell，rewind 函数来实行文件的随机读写。
我们可以在Cplusplus中搜到这三个函数的原型：
int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );
long int ftell ( FILE * stream );
void rewind ( FILE * stream );//SEEK_SET 起始位置
//SEEK_CUR 现在位置
//SEEK_END 文件末尾
//文件内容为：abcdefg
int main()
{
FILE *pf = fopen("data.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
ferror("fopen");
return;
}
fseek(pf, 2, SEEK_CUR);//找到文件中，文件开头往后2个字节处的位置
int ch = fgetc(pf);//c
printf("%c\n", ch);
printf("%d\n", ftell(pf));//3
fseek(pf, -1, SEEK_END); //找到文件中，距离文件末尾往前1个字节处的位置
ch = fgetc(pf);//f
printf("%d\n", ch);
printf("%c\n", ftell(pf));//6
rewind(pf);//让文件指针指向文件初始位置
ch = fgetc(pf);//a
printf("%c\n", ch);
fclose(pf);
pf = NULL;
}总结一下三个函数的作用：
- fseek 根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针
- ftell 返回文件指针相较于起始位置的偏移量
- rewind 让指针回到文件的起始位置
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