⽂件操作相关内容

1.什么是文件?

 1.1为什么使用文件

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,等再次运形程序,是看不到上次程序的数据的,如果要将数据进系行持久化的保存,我们可以使用文件。

1.2.什么是⽂件?

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)。
首先是 程序文件: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)。
然后是 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

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

1.4.⼆进制⽂件和⽂本⽂件

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。

2.文件的打开和关闭

2.1.流和标准流

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
那为什么我们从键盘输⼊数据,向屏幕上输出数据,并没有打开流呢?
那是因为C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,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。

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(如文件名,文件状态及文件当前位置等)。这些信息保存在一个结构体变量中。该结构体类型是由系统声明的,取名为FILE。

 

2.3.⽂件的打开和关闭

下⾯都是⽂件的打开模式:
⽂件操作相关内容_第1张图片

注:文件读写之前应该先打开文件,使用结束后应该关闭文件

⽂件操作相关内容_第2张图片

如上图,fopen的参数1是要打开的文件名,参数2是打开方式。fclose的参数是要关闭的文件名。

我们在打开或者新建文件时,要判断是否成功,如果返回了NULL(即失败),则显示错误信息。

在使用完文件后记得关闭文件,并且将指针置为NULL,否则就是野指针。(因为fp指针指向空间已经被释放了)。

3.文件的顺序读写

如下图,是顺序读写函数

⽂件操作相关内容_第3张图片

 3.1.fgetc与fputc

⽂件操作相关内容_第4张图片

该函数就是将字符写到流里面去

⽂件操作相关内容_第5张图片

⽂件操作相关内容_第6张图片

如上图,当我们运行后,打开文本会发现,已经将abc放到文件中。注意:FILE指针指向起始位置,每一次写完一个字符,光标的位置就会发生变化,就会往后移。但是pf是不会变的。

而fgetc就是与fputc一一对应的函数

fgetc

返回值:如果成功,返回字符的ASCII码值,失败则返回EOF.

⽂件操作相关内容_第7张图片

如上图就是读取了刚才通过fputc来输入的值。

3.2.fgets与fputs

fgets:

fputs的用法和fputc很像,如下图:
⽂件操作相关内容_第8张图片

⽂件操作相关内容_第9张图片

可以看到与fputc相比就是能一次性打印出多个字符即字符串。

fgets:

⽂件操作相关内容_第10张图片

他有3个参数,参数1是要存放的字符数组str,参数2是读入一个长度为num-1的字符串,参数3是pf指向的文件。例子如下图:

⽂件操作相关内容_第11张图片

它只会读取前n-1个字符,然后在最后加一个\0

3.3fscanf与fprintf

fprintf:fprintf函数与printf函数的参数区别在于它多了一个指向文件的指针,直接看下图:

⽂件操作相关内容_第12张图片

⽂件操作相关内容_第13张图片

fscanf:

如下图,scanf函数就是从键盘读取,fscanf函数就是从文件从读取。他的用法跟fprintf相似,都只是在前面多个一个参数。

⽂件操作相关内容_第14张图片

3.4.fwrite与fread

fwrite:

他有4个参数,参数1是指向要写入的元素数组的指针,参数2是写入的每个元素的大小(字节为单位),参数3是元素的个数,参数4是指向文件的指针。

⽂件操作相关内容_第15张图片

运行后,打开文件,发现内容都是看不懂的符号,这是因为这是以二进制的形式输出的。 

fread:

他的参数跟fwrite一模一样,只不过和fwrite是相反的作用。

⽂件操作相关内容_第16张图片

如图,fread把文件中的二进制信息读取后放到了arr数组中,并用printf打印出来

3.5.函数对比

⽂件操作相关内容_第17张图片

前面两个已经很熟悉了,第二组刚才也介绍了。

就剩下最后一组了

即从一个字符串读一个格式化数据

即把格式化数据转换成字符串

sprintf只是在前面多了一个参数。它把格式化的数据放到了字符串中。

sscanf也类似,不过它是将字符串中的内容放到了后面的地址中

4.文件的随机读写

4.1.fseek

根据⽂件指针的位置和偏移量来定位⽂件指针。(文件内容的光标)

fseek的参数1是指向文件的指针,参数2是移动的步数,参数3是下方三个之一。如上图,当我们想把光标移到文件的开头时,就可以通过fseek移动。

⽂件操作相关内容_第18张图片

从上到下分别是文件开头,文件指针的当前位置,文件结束

⽂件操作相关内容_第19张图片

这是一开始文件的内容,利用fseek函数来对同一内容进行自己想要的内容

⽂件操作相关内容_第20张图片

4.2.ftell

⽂件操作相关内容_第21张图片

返回⽂件指针相对于起始位置的偏移量

4.3.rewind

⽂件操作相关内容_第22张图片rewind函数会让文件指针的位置回到文件的起始位置,它也只有一个参数。

5.⽂件读取结束的判定

被错误使用的feof
牢记:在文件读取过程中,不能用feof函数的返回值直接判断文件的读取是否结束。

feof的作用是:当文件读取结束时,判断读取结束的原因是否是:遇到文件尾结束。

ferror——在文件读取结束后,用来判断文件是否因为读取过程中遇到错误而结束。 

feof——在文件读取结束后,用来判断文件是否因为读取过程中遇到文件结束标志而结束。

⽂件操作相关内容_第23张图片

如上图,当遇到文件结束标志而结束时,则feof为真。

如果ferror返回值为0(假),表示为出错。如果返回一个非零值,表示未出错。

6.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。从磁盘到内存的方式也是这样。大致关系如下图:

⽂件操作相关内容_第24张图片

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

刷新缓冲区可以用fflush()函数,参数是指向文件的指针。刷新缓冲区时,才将输出(读入)缓冲区的数据到文件(内存)。

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