⽂件操作（详解！）

我们在之前的的编程学习中可以发现，写完的代码运行起来的程序我们所输入和读取的数据在关闭程序后都会销毁，无法存储到我们的电脑中，所以我们就要用到文件操作！

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。

什么是⽂件？

磁盘上的存储的东西就是⽂件。
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，分类的依据是从⽂件功能的⻆度来分类的，本篇主要带大家了解数据文件。
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）
大家打开磁盘可以看到，我们所运行起来的程序存储在磁盘的后缀都是.exe，不同的操作系统环境下的后缀名会有不同。例如：
这里的WeChat.exe就是可执行程序

文件里面不一定是程序，还有可能是程序运行时所读取和写入的数据，这就是数据文件

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
为了⽅便起⻅，⽂件标识常被称为⽂件名
例如： c:\code\test.txt
这里的c的意思就是存储在c盘中，code时该文件在c盘中所存储的文件路径，test就是文件名的主干部分，.txt时该文件的后缀，例如：
该文件的文件名：

C:\Program Files (x86)\Tencent\WeChat\[3.9.6.33]\duilib license.txt

存储地址如下

⼆进制⽂件和⽂本⽂件

根据数据的组织形式，数据⽂件可以分为⽂本⽂件和⼆进制⽂件
二进制文件，顾名思义就是以二进制的形式存储，并且不加任何转换的输出到外存。
而文本文件在外存上是以ASCII字符的形式存储，需要在存储前转换

那么数据在内存中的存储是以什么形式呢？

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。
例如：
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
1作为字符，它的ASCII码值是49，所以1为00110001，同理得0为00110000

而二进制形式存储就是直接按照二进制的方式在内存中进行存储

下面我们用vs2021来测试一下：
wb是二进制写文件的意思，我们下面会学习到

#include 
int main()
{
	int a = 10000;
	FILE * pf = fopen("test.txt", "wb");
	fwrite(&a, 4, 1, pf);//⼆进制的形式写到⽂件中
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

执行代码后，我们右击源文件，添加现有项

将刚刚代码所创建的test.txt文件添加

然后在以二进制读取的形式打开该文件

点击确定

可以看到该文件里面的内容如下：

由于vs2021是小端存储的方式，所以内容是按照此顺序存储的（低位存低地址，高位存高地址）

⽂件的打开和关闭

流和标准流

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。
标准流
我们在计算机上进行操作时，会默认打开一些流，我们称其为标准流
• 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。
默认打开了这三个流，我们就可以使⽤scanf、printf等函数就可以直接进⾏输⼊输出操作。
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。

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，所以⼀般都是通过⼀个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。
下面我们就创建一个文件指针：

FILE* pf;//⽂件指针变量

这里定义的pf就是⼀个指向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。

文件的打开和关闭

⽂件在读写之前应该先打开⽂件，在使⽤结束之后应该关闭⽂件
ANSIC 规定使⽤ fopen 函数来打开⽂件， fclose 来关闭⽂件
例如：

//打开⽂件
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
//关闭⽂件
int fclose ( FILE * stream )

mode表⽰⽂件的打开模式，我们可以查找一下文件的打开模式：

文件的顺序读写

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）

文件的随机读写

fseek

fseek可以根据⽂件指针的位置和偏移量来定位⽂件指针，形式如下：

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

下面用一段代码来测试：

#include 
int main()
{
	FILE* pFile;
	pFile = fopen("example.txt", "wb");
	fputs("This is an apple.", pFile);
	fseek(pFile, 9, SEEK_SET);//SEEK_SET是从头开始找的意思
	fputs(" sam", pFile);
	fclose(pFile);
	return 0;
}

可以看到，原本pFile的第九个字符是a，从第九个后面开始将“ sam”放进去了

ftell

ftell可以返回⽂件指针相对于起始位置的偏移量

int ftell ( FILE * stream );

例如：

#include 
int main()
{
	FILE* pFile;
	long size;
	pFile = fopen("myfile.txt", "rb");
	if (pFile == NULL)
		perror("Error opening file");
	else
	{
		fseek(pFile, 0, SEEK_END); //从尾部开始遍历
		size = ftell(pFile);
		fclose(pFile);
		printf("Size of myfile.txt: %ld bytes.\n", size);
	}
	return 0;
}

rewind

rewind让⽂件指针的位置回到⽂件的起始位置

void rewind ( FILE * stream );

例如：

#include 
int main()
{
	int n;
	FILE* pFile;
	char buffer[27];
	pFile = fopen("myfile.txt", "w+");
	for (n = 'A'; n <= 'Z'; n++)
	{
		fputc(n, pFile);
	}
	rewind(pFile);
	fread(buffer, 1, 26, pFile);
	fclose(pFile);
	buffer[26] = '\0';
	printf(buffer);
	return 0;
}

如果没有rewind将没有输出

⽂件读取结束的判定

feof ：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
这里需要注意：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

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
文件操作：

#include 
#include 
int main(void)
{
	 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);
}

好了，今天的分享就到这了，我们下此见！