C语言文件操作(入门)

目录

1.为什么使用文件

2.什么是文件

3.二进制文件和文本文件

4.文件的打开和关闭

5.文件的顺序读写

6.文件的随机读写

7.文件读取结束的判断

8.文件缓冲区


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,数据就会丢失了,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(从文件功能的角度来分类的)

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),可执行文件(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

对于文件操作,讨论的即是数据文件

2.3文件名

一个文件要有一个唯一的文件标识,以便用户识别和引用

文件名包含三部分:文件路径+文件名主干+文件后缀

为了方便起见,文件标识常被称为文件名

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

数据在内存中以二进制的形式存储,如果不加以转换的输出到外存,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

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

如有整数10000,如果以ASCII形式输出到磁盘,则磁盘中占用5个字节(每一个字符一个字节),而二进制形式输出,则在磁盘上占4个字节

C语言文件操作(入门)_第1张图片

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处到各种外部设备,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,为了方便程序员对外部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,我们要向流里写入数据,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?

那是因为在C语言程序启动的时候,默认打开了三个流

C语言文件操作(入门)_第2张图片

这是默认打开了三个流,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

4.2文件指针

缓冲文件中,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,文件状态以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

下面我们创建一个FILE*的指针变量:

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

C语言文件操作(入门)_第3张图片

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

ASCII规定使用fopen函数来打开该文件,fclose函数来关闭文件

	FILE* pf = fopen("data.txt","r");
	fclose(pf);

文件的打开模式:

 C语言文件操作(入门)_第4张图片

C语言文件操作(入门)_第5张图片

5.文件的顺序读写

C语言文件操作(入门)_第6张图片

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);所有输出流一般指使用于标准输出流和其他输出流(如文件输出流)

6.文件的随机读写

6.1fseek

C语言文件操作(入门)_第7张图片

根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针

int main()
{
	FILE* pf = fopen("data.txt", "wb");
	fputs("Hello world", pf);
	fseek(pf, 5, SEEK_SET);
	fputs("large", pf);
	fclose(pf);
	return 0;
}

6.2ftell

C语言文件操作(入门)_第8张图片

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

int main()
{
	FILE* pf = fopen("data.txt", "rb");
	if (pf != NULL)
	{
		fseek(pf, 0, SEEK_END);
		long size = ftell(pf);
		fclose(pf);
		printf("Size of data.txt:%ld bytes.\n", size);
	}
	return 0;
}

6.3rewind

C语言文件操作(入门)_第9张图片

让文件指针的位置回到文件的起始位置

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

7.文件读取结束的判断

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是否结束

feof的作用: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)

C语言文件操作(入门)_第10张图片

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

如:fread判断返回值是否小于实际要读的个数

8.文件缓冲区

ASCII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优先送到内存中的缓冲区,装满缓冲区后一起送到磁盘上。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。

C语言文件操作(入门)_第11张图片

int main()
{
	FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
	fputs("abcdef", pf);
	printf("睡眠10s--已经写数据了,打开data.txt文件,发现文件没有内容\n");
	Sleep(10000);
	printf("刷新缓存区\n");
	fflush(pf);//刷新缓存区时,才将输出缓存区的数据写到文件(硬盘)
	printf("再睡眠10s--此时,再打开data.txt,文件有内容\n");
	Sleep(10000);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

 就此可以得到:因为有缓存区的存在,C语言在操作文件的时候,需要做刷新缓存区或者在文件操作结束的时候关闭文件,否则可能导致读写文件的问题

好啦,今天的讲解就到这了,如果对你有帮助的话,希望给个三连谢谢

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