C语言笔记23 •文件操作•

1.为什么要使用文件？

文件，顾名思义就是存储我们所写在电脑上的文本内容。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？

计算机磁盘（硬盘）上的⽂件就是⽂件。

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）。

程序文件：就是该文件里的内容在计算机的编译器中可以进行运行，笼统的可以理解为文件内容是计算机语言，C语言文件以.c结尾，python语言文件以.py结尾等等。

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)。

数据文件：文件内容一般不是程序，而是一般的文本数据，比如word文件(.doc/.docx)、文本文件（.txt）

3.流和标准流

流：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，所以中间就需要一个中间桥梁来输送它们之间的关系， 所以就把这种关系称作“流”，可以想象流淌着字符数据的河流。

C语言对文本的输入输出（读写）、画面、键盘都需要“流”来进行操作。向“流”里写入数据，还是从“流”里读取数据，需要以某种方式打开“流”，才能对数据进行操作。

标准流： 标准输入流（键盘 stdin），标准输出流（屏幕 stdout），标准错误流（ stderr ）

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.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. 具体的可以看以下解释 

VS2013 编译环境提供的 stdio.h 头⽂件中有以下的⽂件类型（FILE）的声明：

struct _ iobuf

{

   char *_ptr;

   int _cnt;

   char *_base;

  int _flag;

  int _file;

  int _charbuf;

  int _bufsiz;

  char *_tmpfname;

};

typedef struct _ iobuf FILE ;//对  struct _ iobuf 重命名为 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。

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。

FILE* pf; // ⽂件指针变量

//使pf指向某个⽂件的⽂件信息区（是⼀个结构体变量）， 通过⽂件指针变量能够间接找到与

它关联的⽂件。可以看下图所示：

5.文件的打开方式

#include <stdio.h>//在txt文件里写入字符串
int main()
{FILE* pr = fopen(".\\test.txt", "w");if (pr == NULL){perror("fopen");return 1;}//写文件fputs("Hello!\n", pr);fputs("I am a boy.", pr);//关闭文件fclose(pr);pr = NULL;return 0;
}

6.文件的顺序读写函数介绍

fgetc:读取文件中单个字符，可以换行读取，用于“r”  ：            

 int fgetc ( FILE * stream );

fputc:将字符串中单个字符，写到文件中，每次只能写一个，可以hun'H'n，用于“w” ：

int fputc ( int character, FILE * stream );

fgets:读取文件中字符串，写在数组中，不可以换行读取，用于“r” ：

char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );

fputs:将字符串，写在文件中，用于“w”  ：

int fputs ( const char * str, FILE * stream );

fscanf:格式化输入函数，从文件中读取信息，存放到结构体的各个成员中，用于“r”

int fscanf ( FILE * stream, const char * format, ... );

fprintf:格式化输出函数，把结构体的信息写在文件里，用于“w”

int fprintf ( FILE * stream, const char * format, ... );

fread：读取二进制文件中的信息放在结构体中，用于"rb"：

size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );

fwrite：以二进制形式写在文件中，用于"wb"：

size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );

对应的代码看10.代码附录

7.⽂件的随机读写函数介绍

fseek ： 根据⽂件指针的位置和偏移量来定位⽂件指针，来读取文件中的内容。

int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin ); 

fseek的第三个参数(int origin)有三种模式：

SEEK_SET	文件开头
SEEK_CUR	文件指针的当前位置
SEEK_END	文件末尾

ftell :返回⽂件指针相对于起始位置的偏移量

long int ftell ( FILE * stream );

rewind:让⽂件指针的位置回到⽂件的起始位置

void rewind ( FILE * stream );

对应的代码看 10.代码附录

 8.文件读取结束的判定

feof: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。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。

int feof ( FILE * stream );

在vs2022中feof遇到结束标志EOF/NULL返回1，没遇到返回0，但是如果文件为空文件的话，则返回0，这也是文件末尾，就不能及时检测。

ferror：判断文件读取过程中是否出现错误，与feof返回值相反  读取完毕 返回0  未读取完，返回1。

int ferror ( FILE * stream );

对应的代码看10.代码附录

9.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。

10.代码附录

//1.在txt文件里写入字符串
int main()
{FILE* pr = fopen(".\\test.txt", "w");if (pr == NULL){perror("fopen");return 1;}//写文件fputs("Hello!\n", pr);fputs("I am a boy.", pr);//关闭文件fclose(pr);pr = NULL;return 0;
}
//2.从txt文件里读字符串
int main()
{FILE* pr = fopen(".\\test.txt", "r");if (pr == NULL){perror("fopen");return 1;}char str[20] = "xxxxxxxxx";//读文件fgets(str, 6, pr);printf("%s", str);//关闭文件fclose(pr);pr = NULL;return 0;
}
3.从键盘上读字符串  写在屏幕上
int main()
{char str[20] = "xxxxxxxxx";fgets(str, 20, stdin);//从键盘（标准输入流stdin）上读取字符串   //文本行输入函数fputs(str, stdout);将字符串写在屏幕（标准输出流stdout）上   //文本行输出函数return 0;
}
//4.把结构体的信息写在文件里
struct S
{char name[20];int age;float store;
};
int main()
{FILE* pr = fopen("test.txt", "w");if (pr == NULL){perror("fopen");return 1;}struct S s = { "zhangsan",20,88.2f };//写文件fprintf(pr,"%s %d %.1f",s.name,s.age,s.store);//格式化输出函数printf("%s %d %.1f", s.name, s.age, s.store);//关闭文件fclose(pr);pr = NULL;return 0;
}
//5.从文件中读取信息，存放到结构体的各个成员中
struct S
{char name[20];int age;float score;
};
int main()
{//打开文件FILE* pr = fopen("test.txt", "r");if (pr == NULL){perror("fopen");return 1;}struct S s = {0};//读文件fscanf(pr, "%s %d %f", s.name, &(s.age), &(s.score));//打印到屏幕上//printf("%s %d %.1f", s.name, s.age, s.score);fprintf(stdout,"%s %d %.1f", s.name, s.age, s.score);//关闭文件fclose(pr);pr = NULL;return 0;
}
//6.非文件操作函数  sscanf  sprintf 
struct S
{char name[20];int age;float score;
};
int main()
{char arr[100] = { 0 };struct S s = { "zhangnan",20,88.2f };sprintf(arr, "%s %d %.1f", s.name, s.age, s.score);//将结构体s中的各个成员数据转化为字符串存放在arr中printf("%s\n", arr);struct S t = {0};//创建结构体变量 t sscanf(arr, "%s %d %f", t.name, &(t.age), &(t.score));//将arr中的数据 提取为格式化数据  存放在结构体 t 中printf("%s %d %.1f", t.name, t.age, t.score);return 0;
}//7.以二进制形式写在文件中
struct S
{char name[20];int age;float store;
};
int main()
{//打开文件FILE* pr = fopen("test.txt", "wb");if (pr == NULL){perror("fopen");return 1;}struct S s = { "zhangsan",30,88.5f };//写文件fwrite(&s,sizeof(struct S),1,pr);//以二进制形式写在文件中printf("%s %d %.1f", s.name, s.age, s.store);//关闭文件fclose(pr);pr = NULL;return 0;
}//8.读取二进制的信息写在文件中
struct S
{char name[20];int age;float store;
};
int main()
{//打开文件struct S w = {0};FILE* pr = fopen("test.txt", "rb");if (pr == NULL){perror("fopen");return 1;}//读文件printf("%s %d %.1f\n", w.name, w.age, w.store);fread(&w, sizeof(struct S), 1, pr);//读取二进制文件中的信息写在结构体中Sleep(1000);//延迟1sprintf("%s %d %.1f", w.name, w.age, w.store);//关闭文件fclose(pr);pr = NULL;return 0;
}//9.文件的随机读写
int main()
{//打开文件FILE* pr = fopen("test.txt", "r");if (pr == NULL){perror("fopen");return 1;}//读文件int ch = 0;ch = fgetc(pr);printf("%c\n", ch);//ach = fgetc(pr);printf("%c\n", ch);//b//定位指针文件//fseek(pr, 4, SEEK_SET);//（文件开头）相对于起始位置的偏移量 //ch = fgetc(pr);//printf("%c\n", ch);//e//fseek(pr, 2, SEEK_CUR);//（文件指针的当前位置）相对于当前位置的偏移量 //ch = fgetc(pr);//printf("%c\n", ch);//efseek(pr, -2, SEEK_END);//（文件末尾位置）相对于当前位置的偏移量 ch = fgetc(pr);printf("%c\n", ch);//e  printf("%d\n", ftell(pr));//输出文件指针相较于文件的起始位置的偏移量  abcdefrewind(pr);//将文件指针重新定位到文件的起始位置ch = fgetc(pr);printf("%c\n", ch);//关闭文件fclose(pr);pr = NULL;return 0;
}//10.拷贝文件将test.txt内容拷贝到  test1.txt
int main()
{//打开文件FILE* pr = fopen("test.txt", "r");if (pr == NULL){perror("fopen\n");return 1;}FILE* pr1 = fopen("test1.txt", "w");if (pr == NULL){perror("fopen");fclose(pr);pr = NULL;return 1;}//拷贝文件开始int ch = 0;while ((ch = fgetc(pr)) != EOF){fputc(ch, pr1);}//拷贝结束printf("拷贝结束\n");//关闭文件fclose(pr);pr = NULL;fclose(pr1);pr1 = NULL;return 0;
}//11.文件读取结束判断函数（feof 读取完毕 返回1  、未读取完 返回0）
int main()
{打开文件FILE* pr = fopen("test.txt", "r");if (pr == NULL){perror("fopen\n");return 1;} int ch = 0;ch = fgetc(pr);printf("%d\n", feof(pr));  //未读取完 返回0while ((ch = fgetc(pr)) != EOF){printf("%c\n",ch);printf("%d\n", feof(pr));//未读取完 返回0}printf("===================================\n");printf("%d\n", feof(pr));  //读取完毕 返回1判断是什么造成的文件读取结束if (feof(pr))  //读取完毕 返回1  未读取完 返回0{printf("feof:文件内容读取完\n");return 1;}else if (ferror(pr))  //与feof返回值相反  读取完毕 返回0  未读取完 返回1{printf("ferror:文件读取过程中出现错误\n");return -1;}关闭文件fclose(pr);pr = NULL;return 0;
}//12.文件缓冲区(文件拷贝查看缓冲区现象)
int main()
{FILE* p = fopen("test.txt", "w");fputs("abcdef", p);//将字符串 abcdef. 写入 p→test.txtprintf("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(p);//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(p);//注：fclose在关闭文件的时候，也会刷新缓冲区p = NULL;return 0;
}