C语言-＞ 文件操作（函数满屏）
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前言
✅作者简介：大家好，我是橘橙黄又青，一个想要与大家共同进步的男人
个人主页：橘橙黄又青_C语言,数据结构,函数-CSDN博客
目的：学习文件操作，即文件相关函数的学习
在这里首先放置我个人认为好的学习c语言的网站
:cplusplus.com：https://legacy.cplusplus.com/reference/clibrary/
好了我们现在开始吧？
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。
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 （从⽂件功能的⻆度来分类
的）。
2.1 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）。
2.2 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本章讨论的是数据⽂件。
在以前各章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。
2.3 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
比如：
c:\ code \ test . txt
3. 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
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。
⽂本⽂件： 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，什么意思比如说：
如有整数10000，如果以ASCII码的形式输出（把10000当作字符）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）。
展示：
测试代码：
#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;
}
在vs2022上 以二进制的方式打开，我们来看看：
那我们以 文本的形式打开：
好啦，理解二进制文件和文本文件之后，接下来我们学习文件的打开和关闭。
4. ⽂件的打开和关闭
在此之前先了解一个抽象的概念：
4.1 流和标准流
4.1.1 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。
4.1.2 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 。
这怎么理解呢?来看图：
相当于中间商处理翻译客户的文件，再把以客户熟知方式的输出还给客户。
4.2 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。
例如，VS2013编译环境提供的 stdio.h 头⽂件中有以下的⽂件类型申明：
struct _iobuf {
char *_ptr;
int _cnt;
char *_base;
int _flag;
int _file;
int _charbuf;
int _bufsiz;
char *_tmpfname;
};
typedef struct _iobuf 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。
如：我们创建一个指针变量
FILE* pf;//⽂件指针变量 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 。
可以这样理解：
好了，接下来我们学校有关文件的函数。
4.3 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。
在编写程序的时候，在打开⽂件的同时，都会返回⼀个FILE*的指针变量指向该⽂件，也相当于建⽴了 指针和⽂件的关系。
ANSIC 规定使⽤ fopen 函数来打开⽂件， fclose 来关闭⽂件 。
//打开⽂件
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );//两个参数：一个是文件名，一个是文件使用方式
//关闭⽂件
int fclose ( FILE * stream ); mode表⽰⽂件的打开模式，下⾯都是⽂件的打开模式下的操作：
|
⽂件使⽤⽅式
|
含义
|
如果指定⽂件不存在
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“r”（只读）
|
为了输⼊数据，打开⼀个已经存在的⽂本⽂件
|
出错
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|
“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）
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为了输出数据，打开⼀个⼆进制⽂件
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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
|
我们怎么理解读和写看图：
这里我们演示一下打开关闭，实战代码：
/* fopen fclose example */
#include
int main ()
{
FILE * pFile;
//打开⽂件
pFile = fopen ("myfile.txt","w");
//⽂件操作
if (pFile!=NULL)
{
fputs ("fopen example",pFile);
//关闭⽂件
fclose (pFile);
}
return 0;
} 5. ⽂件的顺序读写
5.1 顺序读写函数介绍
|
函数名
|
功能
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适⽤于
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|
fgetc
|
字符输⼊函数
|
所有输出流
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|
fputc
|
字符输出函数
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所有输出流
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|
fgets
|
⽂本⾏输⼊函数
|
所有输出流
|
|
fputs
|
⽂本⾏输出函数
|
所有输出流
|
|
fscanf
|
格式化输⼊函数
|
所有输出流
|
|
fprintf
|
格式化输出函数
|
所有输出流
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|
fread
|
⼆进制输⼊
|
⽂件
|
|
fwrite
|
⼆进制输出
|
⽂件
|
那好我们来一个一个介绍：打开网站：
https://legacy.cplusplus.com/reference/clibrary/
(1)fputc
参数是：文件名和流
代码实现：
#include
#include
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "w");//写入文件
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
fputc('a', pf);//写入一个字符'a'
fputc('\n', pf);
fputc('b', pf);
fclose(pf);
return 0;
} 
fputc只能一个一个字符的输入，也可以写一个循环输入多个字符。
for (i = 0; i < 26; i++) {
fputc('a' + 1, pf);
fputc('\n', pf);//写完换行
}
（2）fgetc
现在先我们输入字符进“data.txt”文件中，比如说输入：“abcdefg",然后实现代码读操作
代码：
#include
#include
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "r");//写入文件
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
int ch = fgetc(pf);//读取一个字符
printf("%c", ch);//打印
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
} 具体操作和输出结果如下：
当然也可以写成循环的形式，但是要注意什么时候结束，比如说：
下面代码：
#include
#include
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "r");//写入文件
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
int ch = 0;
while ((ch = fgetc(pf)) != ' ') {
printf("%c", ch);//打印
}
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
} 两种情况：
这就要看文件文本句末了，避免造成死循环。
接下来我们学习一个复制文件内容的操作：
假设文件里面有代码
代码实现：
//从data.txt中读取数据
//写到data2.txt的文件中
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
#include
int main()
{
FILE* pfread = fopen("data.txt", "r");//读
if (pfread == NULL)
{
perror("fopen->data1.txt");//报错详细一点
return 1;
}
FILE* pfwrite = fopen("data2.txt", "w");//写
if (pfwrite == NULL)
{
fclose(pfread);//如果出现错误先关闭打开文件
pfread = NULL;
perror("fopen->data2.txt");
return 1;
}
//数据的读写（拷贝）
int ch = 0;
while ((ch = fgetc(pfread)) != EOF)
{
fputc(ch, pfwrite);//把ch写入pfwrite
}
fclose(pfread);
fclose(pfwrite);
return 0;
} 输出结果：
（3）fputs
代码实现：
#include
#include
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
if (pf == NULL)
{
return 1;
}
//写文件 - 写一行
fputs("abcdef\n", pf);
fputs("abcdef\n", pf);
fputs("abcdef\n", pf);
fputs("abcdef\n", pf);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
} 输出结果：
（4）fgets
三个参数：
1. 输入地的指针
2.输入个数，但是要-1因为最后要输入\0
3.流
代码实现：
#include
#include
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
return 1;
}
//读取
char arr[20] = "xxxxxxxxxxxxxxx";
fgets(arr, 10, pf);//从流中读取9个字符（有一个放入\0）放入arr中
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
} 输出结果：
当然也可以输出到屏幕上：
看代码：
#include
#include
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
return 1;
}
//读取
char arr[20] = "xxxxxxxxxxxxxxx";
fgets(arr, 10, stdin);//标准输入流
fputs(arr, stdout);//标准输出流
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
} 输出结果：
这里要注意的是输入流和输出流在函数的位置。
（5）fscanf和fprintf
fprintf代码实现：
#include
#include
struct Stu
{
char name[20];
int age;
float score;
};
int main()
{
struct Stu s = { "zhangsan", 20, 90.5f };
FILE*pf = fopen("data.txt", "w");
if (pf == NULL)
{
return 1;
}
//写文件
//printf(""%s %d %.1f", s.name, s.age, s.score")；//很相似
fprintf(pf, "%s %d %.1f", s.name, s.age, s.score);
//
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
} 输出结果：
同理：fscanf
假设文件里有：
代码：
#include
#include
struct Stu
{
char name[20];
int age;
float score;
};
int main()
{
struct Stu s = {0};
FILE* pf = fopen("data.txt", "r");//读
if (pf == NULL)
{
return 1;
}
//写读文件
fscanf(pf, "%s %d %f", s.name, &(s.age), &(s.score));
fprintf(stdout, "%s %d %.1f\n", s.name, s.age, s.score);//输出屏幕
//
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
} 输出结果：
6. fwrite二进制输出
首先我们先来学习一下这个函数：
代码实现：
#include
#include
struct Stu
{
char name[20];
int age;
float score;
};
int main()
{
struct Stu s = {"zhangsan", 20, 90.5};
FILE* pf = fopen("data.txt", "wb");//wb是以二进制的方式写入
if (pf == NULL)
{
return 1;
}
//二进制的形式写文件
fwrite(&s, sizeof(s), 1, pf);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
} 输出：
这里是以二进制输入的文本翻译成这样，是因为文本不具备二进制翻译，但是如果以二进制输出是和输入一样的结果，下面我们把刚刚以二进制输入文件以二进制输出看看。
7.fread以二进制输出
这里我们可以看到，参数和上面的fwite是一样的。
代码实现：
#include
#include
struct Stu
{
char name[20];
int age;
float score;
};
int main()
{
struct Stu s = {0};
FILE* pf = fopen("data.txt", "rb");//rb以二进制形式读进
if (pf == NULL)
{
return 1;
}
//二进制的形式du文件
fread(&s, sizeof(s), 1, pf);
printf("%s %d %lf", s.name , s.age, s.score );
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
} 输出结果：
在这里我们在认识两个函数sscanf和sprintf.
8.sscanf和sprintf.
对比：
使用：
#include
struct S
{
char name[20];
int age;
float score;
};
int main()
{
struct S s = { "zhangsan", 20, 85.5f };
struct S tmp = { 0 };
char arr[100] = { 0 };
sprintf(arr, "%s %d %f", s.name, s.age, s.score);//把结构体s的数据输入arr
printf("%s\n", arr);
//
sscanf(arr, "%s %d %f", tmp.name, &(tmp.age), &(tmp.score));//把arr结构体数据输入tmp
printf("%s %d %f\n", tmp.name, tmp.age, tmp.score);
return 0;
} 这里要慢慢理解，
6. ⽂件的随机读写
6.1 fseek和ftell
根据⽂件指针的位置和偏移量来定位⽂件指针。
什么意思，来
6.2 ftell
返回⽂件指针相对于起始位置的偏移量。
函数内容：
long int ftell ( FILE * stream );现在我们来实现fseek和ftell
代码展示：
#include
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
int ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);
ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);
ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);
ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);//让光标指向d
int n = ftell(pf);//计算相对起始位置的偏移量并保存
printf("%d\n", n);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
} 输出结果：
再看看
这个：
#include
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
int ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);
ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);
ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);
ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);//让光标指向d
int n = ftell(pf);//计算相对起始位置的偏移量并保存
printf("%d\n", n);
fseek(pf, -4, SEEK_CUR);//当前位置
printf("%c\n", ch);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
} 输出结果：
怎么理解：
6.3 rewind
作用：让⽂件指针的位置回到⽂件的起始位置
代码展示：
#include
//data.txt里面有abcdefg
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
int ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);
ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);//光标指向c
rewind(pf);//让⽂件指针的位置回到⽂件的起始位置
ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
} 输出结果：
7. ⽂件读取结束的判定
7.1 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。
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。
比如：
• fread判断返回值是否⼩于实际要读的个数。
⽂本⽂件的例⼦：
#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;//1
}
//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))//遇到错误结束
puts("I/O error when reading");
else if (feof(fp))//遇到文末结束
puts("End of file reached successfully");
fclose(fp);
} ⼆进制⽂件的例⼦：
#include
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) {//判断返回值是否⼩于实际要读的个数
puts("Array read successfully, contents: ");
for (int n = 0; n < SIZE; ++n) printf("%f ", b[n]);
putchar('\n');
}
else { // error handling
if (feof(fp))//yudao文末结束
printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n");
else if (ferror(fp)) {//遇到错误结束
perror("Error reading test.bin");
}
}
fclose(fp);
} 8. 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。
例子体验缓冲区的存在：
#include
#include
//VS2019 WIN11环境测试
int main()
{
FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
fputs("abcdef", pf);//先将代码放在输出缓冲区
printf("睡眠10秒-已经写数据了，打开test.txt⽂件，发现⽂件没有内容\n");
Sleep(10000);
printf("刷新缓冲区\n");
fflush(pf);//刷新缓冲区时，才将输出缓冲区的数据写到⽂件（磁盘）
//注：fflush 在⾼版本的VS上不能使⽤了
printf("再睡眠10秒-此时，再次打开test.txt⽂件，⽂件有内容了\n");
Sleep(10000);
fclose(pf);
//注：fclose在关闭⽂件的时候，也会刷新缓冲区
pf = NULL;
return 0;
} 这⾥可以得出⼀个结论：
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。
好啦今天就到这里了，都看到这里了，点一个赞吧，感谢观看。