【C语言】文件操作

1、为什么使用文件

因为如果没有文件，我们写的程序运行起来的数据内存就没有地方放置，结束程序后，内存就会被回收，数据就会丢失，等下次运行程序就看不到上次运行程序的数据，如果要将数据永久化保存，就可以用到文件

2、什么是文件

正常来说，文件是硬盘上的文件；
在程序设计中，从文件功能来分类来说，文件分为俩种：程序文件、数据文件；

2.1程序文件

程序文件包含源程序.c，目标文件.obj，可执行程序.exe；

2.2数据文件

文件内容不一定是程序，也有可能是程序运行时读写的数据，就比如程序运行时需要读取数据的文件，或者输出内容的文件。

2.3文件名

一个文件要有一个唯一的文件标识，以便用户识别和应用；
文件名包含3部分：

文件路径+文件名主干+文件后缀
例如：c:\vs\data.txt

文件标识通常被称为文件名。

3、二进制文件和文本文件

数据文件又分为文本文件或者二进制文件（根据数据的组织形式）；
数据在内存中是以二进制的形式储存的，如果不加以转换到外部内存就是二进制文件（我们看到的就会是乱码，没有可读性）；
如果在外存上以ASCII码的形式存储，则需要在存储前转换。以ASCII码的形式存储的文件是文本文件（呈现我们看的懂的数据，拥有可读性）
测试代码：

int main()
{
	int a = 10000;
	FILE* PF = fopen("test.txt", "wb");
	fwrite(&a, 4, 1, PF);
	fclose(PF);
	PF = NULL;
	return 0;
}

在vs上打开二进制文件的方法

10000在二进制文件上的展示

4、文件的打开和关闭

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。

我们使用scanf和printf就可以直接进行输入输出操作了。
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。

4.2文件指针

文件指针就是文件类型指针；
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，用来存放相关信息。这些信息是存在一个结构体变量中的，这些结构体由系统统一声明，取名为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。
我们可以通过⽂件指针变量能够间接找到与它关联的⽂件，如下图；

4.3文件的打开和关闭

文件在读写之前应该打开文件，读写完后应该关闭文件。
ANSIC 规定使⽤ fopen 函数来打开⽂件， fclose 来关闭⽂件。

//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，下⾯都是⽂件的打开模式：

“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件

5、文件的顺序读写

5.1顺序读写函数的介绍

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 所有输⼊流
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

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）。

6、文件读取结束的判定

6.1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 ）

• 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。