C语言文件操作

一、什么是文件

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（从文件功能的角度来分类的）。

1.1 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）。

1.2 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。

1.3 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
为了方便起见，文件标识常被称为文件名。

二、文件的打开和关闭

//打开文件，返回一个文件指针，使指针和文件建立关系
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
//关闭文件
int fclose ( FILE * stream );

三、文件的打开方式

例如：“r”方式打开文件：

  1 #include <stdio.h>  
  2 #include <unistd.h>  
  3   
  4 int main()  
  5 {     
 17     
 18     FILE* pf=fopen("test.txt","r");                                                                                                                                                    
 19     if(pf==NULL)  
 20     {  
 21         perror("fopen");  
 22         return 0;  
 23     }  
 24     else  
 25     {  
 26         printf("打开文件成功\n");  
 27     }  
 28                                      
 29     fclose(pf);              
 30     pf=NULL;
 31                           
 32     return 0;      
 33 }      

四、文件的顺序读写

4.1 fprintf

4.2 fscanf

4.3 fwrite

4.4 fread

4.5 fseek

补充：

五、 文本文件和二进制文件

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。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，就是二进制文件。
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。
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（VS2019测试）。

六、文件读取结束的判定

6.1 被错误使用的feof

牢记：在文件读取过程中，不能用feof函数的返回值直接用来判断文件的是否结束。而是应用于当文件读取结束的时候，判断是读取失败结束，还是遇到文件尾结束。
1.文本文件读取是否结束，判断返回值是否为 EOF （ fgetc ），或者 NULL （ fgets ）
例如：
fgetc 判断是否为 EOF .
fgets 判断返回值是否为 NULL .
2. 二进制文件的读取结束判断，判断返回值是否小于实际要读的个数。例如：fread判断返回值是否小于实际要读的个数。

正确的用法如下：

int main()
{
	int c; // 注意：int，非char，要求处理EOF
	FILE* fp = fopen("test.txt", "r");
	if (!fp) 
	{
		perror("File opening failed");
		return EXIT_FAILURE;
	}
	//fgetc 当读取失败的时候或者遇到文件结束的时候，都会返回EOF
	while ((c = fgetc(fp)) != EOF) // 标准C I/O读取文件循环
	{
		putchar(c);
	}
	//判断是什么原因结束的
	if (ferror(fp))
	{
		puts("I/O error when reading");
	}
	else if (feof(fp))
	{
		puts("End of file reached successfully");
	}

	fclose(fp);

	return 0;
}

6.2 二进制文件的例子

enum { SIZE = 5 };
int main(void)
{
	double a[SIZE] = { 1.,2.,3.,4.,5. };
	FILE* fp = fopen("test.bin", "wb"); // 必须用二进制模式
	fwrite(a, sizeof * a, SIZE, fp); // 写 double 的数组
	fclose(fp);
	double b[SIZE];
	fp = fopen("test.bin", "rb");
	size_t ret_code = fread(b, sizeof * b, SIZE, fp); // 读 double 的数组
	if (ret_code == SIZE) 
	{
		puts("Array read successfully, contents: ");
		for (int n = 0; n < SIZE; ++n) printf("%f ", b[n]);
		putchar('\n');
	}
	else 
	{ // error handling
		if (feof(fp))
		{
			printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n");
		}
		else if (ferror(fp)) 
		{
			perror("Error reading test.bin");
		}
	}
	fclose(fp);

	return 0;
}

七、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。

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，可能导致读写文件的问题。

八、补充说明

1、fgetc是适用于所有输入流字符输入函数
2、getchar是只适用于标准输入流的字符输入函数
3、fputs是适用于所有输出流的文本行输出函数
4、fread是适用于文件输入流的二进制输入函数
5、scanf和printf是针对标准输入、输出流的格式化输入、输出语句
6、fscanf和fprintf是针对所有输入、输出流的格式化输入、输出语句
7、sscanf是从字符串中读取格式化的数据
8、sprintf是把格式化的数据写到字符串中

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