浅谈C语言文件以及文件操作

1.C语言中的文件介绍

1.1文件的介绍

¹广义上来说文件就是字节序列，仅此而已。每个 I/0 设备，包括磁盘、键盘、显示器，甚至网络，都可以看成是文件 。这就把文件的定义范化了。
狭义上来讲，我们讲磁盘上的文件就是文件了。C语言中的文件也可以按此来理解。

1.2为什么使用文件

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，我们可以使⽤⽂件来存储我们的程序数据。

1.3C语言文件的分类

我们按照功能角度可以将文件划分为：1.程序文件；2.数据文件
程序文件:它包括、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。我们接下来操作的文件都指的是数据文件。因为操作数据文件就是我们对磁盘中的数据进行操作，这也是我们日常操作经常使用的功能。

1.4文件名

文件名包三部分：文件路径+文件名主干+文件后缀
例如：

c:\code\test.txt

一般情况，我们把文件名主干+文件后缀称之为文件名。

2.C语言中的文件操作

2.1流和标准流

2.1.1流

²我们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同流操作的。
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。

2.1.2标准流

²C语⾔程序在启动的时候，默认打开了3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。
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。

2.2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.
我们可以创建一个FILE*的指针变量:

FILE* pf

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，通过⽂件指针变量能够间接找到与它关联的⽂件。

2.3文件的打开和关闭

ANSIC规定使⽤ fopen 函数来打开⽂件， fclose 来关闭⽂件。
我们先来看看³fopen函数:

FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
//filename指的是文件名，而mode指的是访问的模式

²mode的值如下:

模式	描述	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）	向文本文件末尾添加数据	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，建立一个新的文件	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

大家可以尝试如下的代码，取消注释观察自己文件操作的结果如何：

#include 
int main()
{
	//FILE* fp = fopen("text.txt", "w");//只写 选取好对应的模式
	//FILE* fp = fopen("text.txt", "r");//只读
	//FILE* fp = fopen("text.txt", "a");//追加
	//FILE* fp = fopen("text.txt", "rb");//只读 二进制
	FILE* fp = fopen("text.txt", "wb");//只写 二进制 重新写入
	//FILE* fp = fopen("text.txt", "ab");//追加 二进制
	//FILE* fp = fopen("text.txt", "r+");//读写
	//FILE* fp = fopen("text.txt", "w+");//读写
	//FILE* fp = fopen("text.txt", "a+");//读写 追加
	//FILE* fp = fopen("text.txt", "rb+");//读写
	//FILE* fp = fopen("text.txt", "wb+");//读写
	//FILE* fp = fopen("text.txt", "ab+");//读写
	if (fp != NULL)
	{
		fputs("fopen example", fp);//将内容传递到文件中去
		fclose(fp);//关闭文件
		fp=NULL;//防止内存泄露
	}
	else
	{
		perror(fopen);
	}
	return 0;
}

2.4文件的顺序读写

²顺序读写的函数有：

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	所有输出流
fputs	字符输出函数	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

这就不上代码了，具体每一个函数建议都去www.cplusplus.com（进入legacy version）去搜索具体如何使用以及使用效果。要注意每个函数要与对应的fopen函数中的不同mode去配合。

2.5随机读写函数介绍

2.5.1 fseek

int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );

功能是根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针。

2.5.2 rewind

void rewind ( FILE * stream );

功能是让⽂件指针的位置回到⽂件的起始位置。

2.5.3 ftell

long int ftell ( FILE * stream );

返回⽂件指针相对于起始位置的偏移量

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1. 深入理解计算机系统 ↩︎

2. 比特就业课课件 ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎

3. www.cplusplus.com ↩︎