C语言之⽂件操作

一·为啥需要文件?

如果没有⽂件,我们写的程序的数据是存储在电脑的内存中,如果程序退出,内存回收,数据就丢失了,等再次运⾏程序,是看不到上次程序的数据的,如果要将数据进⾏持久化的保存,我们可以使⽤⽂件

二.什么是⽂件?

磁盘上的⽂件是⽂件。文件从⽂件功能的⻆度来分为两类:程序⽂件、数据⽂件
文件名:
⼀个⽂件要有⼀个唯⼀的⽂件标识,以便⽤⼾识别和引⽤。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 ,为了⽅便起⻅, ⽂件标识常被称为⽂件名

三.程序⽂件与数据文件介绍

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。

在以前我们学习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
(我们这里主要讲数据文件)

四.⼆进制⽂件和⽂本⽂件

我们按照数据组织形式分为:二进制文件和文本文件

二进制文件定义: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。

文本文件定义: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。

那么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)。

C语言之⽂件操作_第1张图片

五.⽂件的相关操作

5.1.流和标准流

流的定义:
程序的数据需要输出到各种外部设备,也需要从外部设备获取数据,不同的外部设备的输⼊输出
操作各不相同,为了⽅便程序员对各种设备进⾏⽅便的操作,我们抽象出了流的概念,我们可以把流想象成流淌着字符的河
C程序针对⽂件、画⾯、键盘等的数据输⼊输出操作都是通过流操作的。⼀般情况下,我们要想向流⾥写数据,或者从流中读取数据,都是要打开流,然后操作。

标准流的定义:
C语言有三个标准流:
stdin - 标准输⼊流,在⼤多数的环境中从键盘输⼊,scanf函数就是从标准输⼊流中读取数据。
stdout - 标准输出流,⼤多数的环境中输出⾄显⽰器界⾯,printf函数就是将信息输出到标准输出
流中。
stderr - 标准错误流,⼤多数环境中输出到显⽰器界⾯。
这是默认打开了这三个流,我们使⽤scanf、printf等函数就可以直接进⾏输⼊输出操作的。
stdin、stdout、stderr 三个流的类型是: FILE* ,通常称为⽂件指针。
C语⾔中,就是通过 FILE* 的⽂件指针来维护流的各种操作的。
C语言之⽂件操作_第2张图片
C语言之⽂件操作_第3张图片
参考 FILE - cppreference.com

这也是为啥我们从键盘输⼊数据,向屏幕上输出数据,并没有打开流,却可以的原因,因为它们默认打开.

5.2.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.
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

看代码:

 FILE* pf1;//⽂件指针变量
 FILE* pf2;//⽂件指针变量
 FILE* pf3;//⽂件指针变量
定义pf1是⼀个指向FILE类型数据的指针变量。可以使pf1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,通过⽂件指针变量能够间接找到与它关联的⽂件。(pf2,pf3同理)

C语言之⽂件操作_第4张图片

5.3.⽂件的打开和关闭

文件在使用时要打开,不用时要关闭.

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

C语言之⽂件操作_第5张图片

C语言之⽂件操作_第6张图片

1.头文件为#include

2.返回值:成功时为 ​0​ ,否则为 EOF 。

FILE* fopen=(const char * filename, const char * mode);
FILE* fclose=(FILE * stream);

5.4.文件访问标记

fopen的第二个参数是文件的访问形式,有以下几种:

C语言之⽂件操作_第7张图片

我们这里详细讲解:

“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 文本⽂件                          建⽴⼀个新的⽂件
“a+”(读写)     打开⼀个 文本⽂件 ,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
结尾有b的是二进制文件操作!!!
代码演示:
#include 
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", 'w');//打开文件,‘w'打开一个文本文件,出错就建立一个该文件
	//判断文件是否成功打开
	if (pf == NULL)
	{
		perror(pf);
		return -1;
	}
	//文件操作

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;//注意:文件关闭之后指针要置为空
	return 0;
}

5.5.顺序读写函数介绍

fgetc         字符输⼊函数              所有输⼊流
fputc         字符输出函数               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
fwrite        ⼆进制输出                  ⽂件
上⾯说的适⽤于所有输⼊流⼀般指适⽤于标准输⼊流和其他输⼊流(如⽂件输⼊流);所有输出流⼀般指适⽤于标准输出流和其他输出流(如⽂件输出流)
综合运用
1.
#include 
int main()
{
    int a = 10000;
    FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");//为了输出数据,打开⼀个⼆进制⽂件
    fwrite(&a, 4, 1, pf);//二进制的形式写到文件中
    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}
结果:
C语言之⽂件操作_第8张图片
补充知识:
//. 表示当前目录
//.. 表示上一级路径
FILE* pf = fopen("./../../data.txt", "w");
//表示上两级当前路径

2.

#include 
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");//为了输出数据,打开test.txt这个⽂本⽂件
	//判断
	if (pf == NULL)
	{
		perror(pf);
		return -1;
	}
	//文件操作
	//写文件
	for (int i = 0; i < 26; i++)
	{
		//调用字符输出函数,标准输出流stdout输出
		fputc('a' + i, stdout);
	}
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

C语言之⽂件操作_第9张图片

来看道题:
写一个代码,完成将data1.txt文件的内容,拷贝一份生成data2.txt文件
#include 
int main()
{
	FILE* pf1 = fopen("data1.txt", "r");//以读的形式打开文件data1
	//判断
	if (pf1 == NULL)
	{
		perror(pf1);
		pf1 = NULL;
		return -1;
	}
	FILE* pf2 = fopen("data2.txt", "w");//以写的形式打开文件data2
	//判断
	if (pf2 == NULL)
	{
		perror(pf2);
		pf2 = NULL;
		return -1;
	}
	//数据的读写(拷贝)
	char ch = 0;
	while ((ch = fgetc(pf1) != EOF))//fgetc字符输⼊函数
	{
		fputc(ch, pf2);//fputc字符输出函数
	}
	//结束
	fclose(pf1);
	pf1 = NULL;
	fclose(pf2);
	pf2 = NULL;
	return 0;
}

六.对⽐⼀组函数

scanf/fscanf/sscanf
printf/fprintf/sprintf

scanf - 针对标准输入键盘) 的格式化输入函数

printf - 针对标准输出(屏幕) 的格式化的输出函数

fscanf - 针对所有输入流的格式化输入函数

fprintf - 针对所有输出流的格式化输出

sscanf-从一个字符串中读取一个格式化的数据

sprintf-把一个格式化的数据转换成字符串

七.⽂件的随机读写

7.1.fseek

C语言之⽂件操作_第10张图片
作用: 根据⽂件指针的位置和偏移量来定位⽂件指针
int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );

fseek有三个参数:

1.第一个传的是文件指针

2.第二个传的是偏移量,可正可负

3.如下:
根据需求,填写!
演示代码:
#include 
int main()
{
	FILE* pFile= fopen("example.txt", "wb");
	if (pFile == NULL)
	{
		return -1;
	}
	fputs("This is an apple.", pFile);
	fseek(pFile, 9, SEEK_SET);
	fputs(" sam", pFile);
	fclose(pFile);
	return 0;
}

C语言之⽂件操作_第11张图片

7.2.ftell

C语言之⽂件操作_第12张图片
返回⽂件指针相对于起始位置的偏移量
#include 
int main()
{
	FILE* pFile= fopen("example.txt", "wb");
	if (pFile == NULL)
	{
		return -1;
	}
	fputs("This is an apple.", pFile);
	fseek(pFile, 9, SEEK_SET);
	fputs(" sam", pFile);
	int ret = ftell(pFile);
	printf("%d", ret);
	fclose(pFile);
	return 0;
}

C语言之⽂件操作_第13张图片

注意:不算'\0'!

7.3.rewind

C语言之⽂件操作_第14张图片
void rewind ( FILE * stream );
#include 
int main()
{
	FILE* pFile= fopen("example.txt", "wb");
	if (pFile == NULL)
	{
		return -1;
	}
	fputs("This is an apple.", pFile);
	rewind(pFile);
	fputs(" sam", pFile);
	fclose(pFile);
	return 0;
}

C语言之⽂件操作_第15张图片

八.⽂件读取结束的判定

8.1.feof

C语言之⽂件操作_第16张图片

牢记:在⽂件读取过程中,不能⽤feof函数的返回值直接来判断⽂件的是否结束

feof 的作⽤是:当⽂件读取结束的时候,判断是读取结束的原因是否是:遇到⽂件尾结束
⽂本⽂件读取是否结束,判断返回值是否为 EOF fgetc ),或者 NULL fgets ),或 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

8.2.ferror

C语言之⽂件操作_第17张图片

可以用来判断是否错误。

九.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.
C语言之⽂件操作_第18张图片
最后,C语言学习之路加油,快结束了奥!

你可能感兴趣的:(c语言,开发语言)