C语言文件操作基本方法

1、文件的分类

ANSI C 的缓冲文件系统

• 缓冲文件系统
  缓冲文件系统是指，系统自动地在内存区为每个正在使用的文件开辟一个缓冲区。
  从内存向磁盘输出数据时，必须首先输出到缓冲区中。待缓冲区装满后，再一起输出到磁盘文件中。
  从磁盘文件向内存读入数据时，则正好相反：首先将一批数据读入到缓冲区中，再从缓冲区中将数据逐个送到程序数据区。
• 非缓冲文件系统
  是指系统不自动开辟确定大小的缓冲区，而由程序为每个文件设定缓冲区
  C的“缓冲文件系统”自动地在内存中开辟一个文件缓冲区, 在对文件进行处理时, 通过文件缓冲区进行输入与输出。
  

流式文件

C语言将文件看作是一个一个字符(字节)序列组成的，分为ASCII码文件和二进制文件两种，将这样的文件称为流式文件。
ASCII码文件的每1个字节存储1个字符，因而便于对字符进行逐个处理。但一般占用存储空间较多，而且要花费转换时间（二进制与ASCII码之间的转换）
二进制文件是把内存中的数据，原样输出到磁盘文件中。可以节省存储空间和转换时间，但1个字节并不对应1个字符，不能直接输出字符形式。

文件分类

（1）根据文件的性质（内容），将文件分为程序文件和数据文件。
（2）根据文件的组织形式，可分为顺序存取文件和随机存取文件。
（3）从用户的角度看，文件可以分为普通文件和设备文件两种。
（4）根据文件的存储形式(编码方式)，文件分为ASCII码文件和二进制码文件，ASCII文件也称为文本文件。

2、读文件与写文件

读文件是将磁盘文件中的数据传送到计算机内存。
写文件是从计算机内存向磁盘文件中传送数据的操作。

3、文 件 指 针

文件类型 FILE
在C系统的头文件stdio.h中定义了一个名叫FILE的结构体类型。
系统给每个打开的文件都在内存中开辟一个区域，用于存放文件的有关信息（如文件名、文件位置等）。这些信息保存在一个结构类型变量中，该结构类型由系统定义、取名为FILE。
结构类型名“FILE”必须大写
“文件指针”是缓冲文件系统中的一个重要概念。

typedef  struct{  short               level;	     /*  缓冲区饱和程度  */unsigned          flage;     /*  文件状态标志  */char                  fd;	      /*   文件号  */unsigned char    hold;	 /*  无缓冲区取消字符输入 */short                 bsize;    /* 缓冲区大小缺省值512 */unsigned char   *buffer;	/* 缓冲区指针*/unsigned char   *curp;	         /* 当前活动指针 */unsigned           istemp;	/* 草稿文件标识 */short                 token;	        /* 作正确性检验 */}   FILE ;

在缓冲文件系统中可以进行文件的打开、关闭、读、写、 定位等操作。要对文件进行相应的操作，必先定义一个指向文件的指针，这个指针称为文件指针

文件指针定义

定义文件指针的形式：
FILE *指针变量标识符；
其中FILE是由系统定义的一个结构类型， 该结构体类型中含有文件名、文件状态和文件当前位置等信息
例如，FILE *fp；
表示fp是指向FILE（文件）的指针变量，通过fp可找到它指向的文件的信息。

4、文件的打开和关闭

对文件进行操作之前，必须先打开该文件；使用结束后，应立即关闭，以免数据丢失。
1.打开文件函数fopen()

FILE *fopen(“文件名”，“操作方式”);

功能：返回一个指向指定文件的指针。
函数原型：stdio.h 。
注：对文件操作的库函数，函数原型均在头文件stdio.h中

文件操作说明

（1）“文件名”是指要打开（或创建）的文件名。如果使用字符数组（或字符指针），则不使用双引号。
用 fp 指向打开的文件后, 就可以用它来访问该文件

 FILE  *fp;     
fp＝fopen("data.99"，"r")； 

如果不能实现打开指定文件的操作，则fopen()函数返回一个空指针NULL （其值在头文件stdio.h中被定义为０）。为增强程序的可靠性，常用下面的方法打开一个文件：

 if((fp=fopen("文件名","操作方式"))==NULL){ printf("can not open this file\n"); exit(0); }  

对文件操作的方式（模式）

r ---- 以只读方式打开一个文本文件（该文件已存在）
位置指针指向文件头，从此处读数据
w ------ 以只写方式打开一个文本文件，若该文件不存
在，系统自动建立它，否则，刷新此文件，位
置指针指向文件头，从此处写数据。
a ------- 以追加方式打开一个文本文件,指针指向文件尾
r+ --------以读/写方式打开一个文本文件
打开文件时，读写位置指针指向文件头，以覆
盖方式写文件
w+ ------- 以读/写方式建立一个新的文本文件

对文件操作的方式（模式）

a+ --------以读/写方式打开一个文本文件打开文件时，读从文件头开始；写从文件尾部追加。
rb -------- 以只读方式打开一个二进制文件
wb -------- 以只写方式打开一个二进制文件
ab --------- 以追加方式打开一个二进制文件
rb+ -------- 以读/写方式打开一个二进制文件
wb+ ------- 以读/写方式打开一个新的二进制文件
ab+ -------- 以读/写方式打开一个二进制文件

有些Ｃ编译系统，可能并不完全提供上述对文件的操作方式，或采用的表示符号不同，请注意所使用系统的规定。
使用文本文件向计算机系统输入数据时，系统自动将回车换行符转换成一个换行符；
在输出时，将换行符转换成回车和换行两个字符。
使用二进制文件时，内存中的数据形式与数据文件中的形式完全一样，就不再进行转换。

在程序开始运行时，系统自动打开三个标准文件，并分别定义了文件指针：

标准输入文件——stdin：指向终端输入（一般为键盘）。如果程序中指定要从stdin所指的文件输入数据，就是从终端键盘上输入数据
标准输出文件——stdout：指向终端输出（一般为显示器）
标准错误文件——stderr：指向终端标准错误输出（一般为显示器）

文件关闭函数fcolse()

对一个文件操作完成后，要将该文件关闭，以避免文件的数据丢失等错误。
C语言中关闭一个文件通过系统函数fclose实现。

用法： int  fclose(FILE  *文件指针);

功能：关闭“文件指针”所指向的文件。如果正常关闭了文件，则函数返回值为０；否则，返回值为非０。

例如，fclose(fp)；

关闭fp所指向的文件

示例：“w”方式打开文件（文本文件）

#include <stdio.h>
int main()
{   FILE *fp;fp=fopen("mydata1.txt","w");if (fp==NULL){ printf("file open error!\n");exit(0); } else{ printf("file open OK!\n");fclose(fp); }
}

5、文件的读写

字符读写函数fgetc和fputc

fgetc()函数从文件中读入一个字符

用法：int  fgetc(文件指针);

功能：从“文件指针”所指向的文件中，读入一个字符，同时将读写位置指针向前移动1个字节（即指向下一个字符）。该函数无出错返回值。
在fgetc函数调用中，读取的文件必须是以读或读写方式打开的。

fputc()函数将一个字符写到文件中

 int  fputc(字符数据，文件指针);

其中“字符数据”，既可以是字符常量，也可以是字符变量。
功能：将字符数据输出到“文件指针”所指向的文件中去，同时将读写位置指针向前移动1个字节（即指向下一个写入位置）。
如果输出成功，则函数返回值就是输出的字符数据；否则，返回一个符号常量EOF（其值在头文件stdio.h中，被定义为-1）

字符串读写函数fgets和fputs

函数 fgets() 从文件中读一个字符串

 用法：char  *fgets(指针，串长度+1，文件指针);

功能：从指定文件中读入一个规定长度字符串，存入“字符数组／指针”中，并在尾端自动加一个结束标志‘\0’；同时将读写位置指针向前移动字符串长度个字节

库函数 fputs() 向指定文件输出一个字符串

用法：int  fputs(字符串，文件指针);

向指定文件输出一个字符串，同时将读写位置指针向前移动strlength（字符串长度）个字节。
函数返回值: 如果输出成功函数返回值为０；否则，为非０值

数据块读写函数

fread()和fwrite()函数一般用于二进制文件的处理。
读数据块函数fread

fread(buffer,size,count,fp); 

其中fp 是文件指针；buffer是一个指针，用来存放输入数据块的首地址；size 表示一个数据块的字节数；count表示要写的数据块块数。
函数功能：从fp所指向文件的当前位置开始，一次读入size个字节，重复count次，并将读入的数据存放到从buffer开始的内存中；同时，将读写位置指针向前移动size * count个字节。

写数据块函数fwrite

fwrite(buffer,size,count,fp);

从buffer开始，一次输出size个字节，重复count次， 并将输出的数据存放到fp所指向的文件中；同时，将读写位置指针向前移动size*count个字节。
函数返回值:如果调用fread()或fwrite()成功，则函数返回值等于count。

位置指针复位函数 rewind
文件中有一个读写位置指针，指向当前的读写位置。每次读写1个（或1组）数据后，系统自动将位置指针移动到下一个读写位置上。 如果想改变系统这种读写规律，可使用有关文件定位的函数。
rewind函数调用形式为

rewind(文件指针)； 

函数的功能：使文件的位置指针返回到文件头。其中文件指针必须是有效的文件指针，即已指向文件。

格式化读写函数fscanf和fprintf

fscanf()和fprintf()函数的操作对象是指定文件，
scanf()和printf()函数的操作对象是标准输入（stdin）输出（stdout）文件。
按格式化读取函数fscanf()

   int  fscanf(FILE *fp, char *format, &a1,&a2,…&an)

int fscanf(文件指针, “格式符”, 输入变量首地址表);
调用形式：
fscanf( fp, format, &a1, &a2, &a3);
作用：按format给出的输入控制符，把从fp中读取的内容，分别赋给变元a1,a2,…an。

按格式化写入函数fprintf()

  int  fprintf(FILE *fp, char *format, a1,a2,…an);

作用: 按format给出的输出控制符，将变元a1,a2,…an的值写入到fp所指的文件中去。

随机读写与fseek()函数

对于流式文件，既可以顺序读写，也可随机读写
所谓顺序读写是指，读写完当前数据后，系统自动将文件的位置指针移动到下一个读写位置上。
所谓随机读写是指，读写完当前数据后，可通过调用fseek()函数，将位置指针移动到文件中任何一个地方。

用法：int  fseek(文件指针，位移量，参照点);

功能：将指定文件的位置指针，从参照点开始，移动指定的字节数