文件的概念和文件指针

一、文件的概念

凡是使用过文件的人对文件都不会感到陌生

文件用来存放程序、文档、音频、视频数据、图片等数据的。文件就是存放在磁盘上的，一些数据的集合。

在 windows 下可以通过写字板或记事本打开文本文件对文件进行编辑保存。写字板和记事本是微软程序员 写的程序，对文件进行打开、显示、读写、关闭。

作为一个程序员，必须掌握编程实现创建、写入、读取文件等操作

对文件的操作是经常要用到的知识，比如：写飞秋软件传送文件 等

1.文件的分类：

磁盘文件：（我们通常认识的文件）
               指一组相关数据的有序集合,通常存储在外部介质(如磁盘)上，使用时才调入内存。

设备文件：
             在操作系统中把每一个与主机相连的输入、输出设备看作是一个文件，把它们的输入、输出等同于 对磁盘文件的读和写。

键盘：标准输入文件              屏幕：标准输出文件
其它设备：打印机、触摸屏、摄像头、音箱等
在 Linux 操作系统中，每一个外部设备都在/dev 目录下对应着一个设备文件，咱们在程序中要想操作设备，就必须对与其对应的/dev 下的设备文件进行操作。

标准 io 库函数对磁盘文件的读取特点

文件缓冲区是库函数申请的一段内存，由库函数对其进行操作，程序员没有必要知道存放在哪里，只需要 知道对文件操作的时候的一些缓冲特点即可。

VS 中对普通文件的读写是全缓冲的。

全缓冲
标准 io 库函数 ，往普通文件读写数据的，是全缓冲的，刷新缓冲区的情况
1.缓冲区满了，刷新缓冲区
2.调用函数刷新缓冲区 fflush(文件指针)
3.程序结束 会刷新缓冲区

2.磁盘文件的分类：

一个文件通常是磁盘上一段命名的存储区
计算机的存储在物理上是二进制的，所以物理上所有的磁盘文件本质上都是一样的：以字节为单位进行顺序存储

从用户或者操作系统使用的角度（逻辑上）
      把文件分为：
      文本文件：基于字符编码的文件
      二进制文件：基于值编码的文件
文本文件：
基于字符编码，常见编码有 ASCII、UNICODE 等
一般可以使用文本编辑器直接打开
      例如：5678 的以 ASCII 存储形式为：
ASCII 码：00110101 00110110 00110111 00111000

二进制码文件：
基于值编码,根据具体应用,指定某个值是什么意思
一般需要自己判断或使用特定软件分析数据格式
      例如：数 5678 的存储形式为：
      二进制码：00010110 00101110

音频文件(mp3):二进制文件
图片文件（bmp）文件，一个像素点由两个字节来描述*****######&&&&&， 5 6 5

*代表红色的值 R
#代表绿色的值 G
&代表蓝色的值 B

二进制文件以位来表示一个意思。

文本文件、二进制文件对比：
译码：
        文本文件编码基于字符定长，译码容易些；
        二进制文件编码是变长的，译码难一些（不同的二进制文件格式，有不同的译码方式，一般需要特定 软件进行译码）。

空间利用率：
二进制文件用一个比特来代表一个意思(位操作)；而文本文件任何一个意思至少是一个字符。

所以二进制文件，空间利用率高。

可读性：
        文本文件用通用的记事本工具就几乎可以浏览所有文本文件
二进制文件需要一个具体的文件解码器，比如读 BMP 文件，必须用读图软件。

总结：
        1、文件在硬盘上存储的时候，物理上都是用二进制来存储的。

        2、咱们的标准 io 库函数，对文件操作的时候，不管文件的编码格式（字符编码、或二进制），而是 按字节对文件进行读写，所以咱们管文件又叫流式文件，即把文件看成一个字节流。

二、文件指针

文件指针在程序中用来标识（代表）一个文件的，在打开文件的时候得到文件指针，文件指针就用来代表咱们打开的文件。

        咱们对文件进行读、写、关闭等操作的时候，对文件指针进行操作即可，即咱们将文件指针，传给读、写、关闭等函数，那些函数就知道要对哪个文件进行操作。

定义文件指针的一般形式为:
        FILE * 指针变量标识符；
        FILE 为大写，需要包含
        FILE 是系统使用 typedef 定义出来的有关文件信息的一种结构体类型，结构中含有文件名、文件   状态和文件当前位置等信息
        一般情况下，我们操作文件前必须定义一个文件指针标识 我们将要操作的文件
        实际编程中使用库函数操作文件，无需关心 FILE 结构体的细节 ，只需要将文件指针传给 io 库函数，库函数再通过 FILE 结构体里的信息对文件进行操作

FILE 在 stdio.h 文件中的文件类型声明：

在缓冲文件系统中,每个被使用的文件都要在内存中开辟一块 FILE 类型的区域,存放与操作文件相关的信息

对文件操作的步骤：
1、对文件进行读写等操作之前要打开文件得到文件指针
2、可以通过文件指针对文件进行读写等操作
3、读写等操作完毕后，要关闭文件，关闭文件后，就不能再通过此文件指针操作文件了

补充：
c 语言中有三个特殊的文件指针无需定义，在程序中可以直接使用
        stdin： 标准输入   默认为当前终端（键盘）
        我们使用的 scanf、getchar 函数默认从此终端获得数据
        stdout：标准输出   默认为当前终端（屏幕）
        我们使用的 printf、puts 函数默认输出信息到此终端
        stderr：标准错误输出设备文件   默认为当前终端（屏幕）
        当我们程序出错使用:perror 函数时信息打印在此终端
总结：
文件指针是个指针，它是个 FILE 类型结构体指针，用文件指针来标识一个文件。