深究C语言6.文件操作

简介: 许多程序在实现过程中,依赖于把数据存到变量中,而变量是通过内存单元储存数据,数据的处理完全由程序控制,当一个程序运行完成或者终止运行后,所有变量的值都不再保存。

一,文件的定义


何为文件?说白了,就是存在外存上面的一块空间,给他起了一个名字罢了。


***那么我们为什么要去使用文件?


许多程序在实现过程中,依赖于把数据存到变量中,而变量是通过内存单元储存数据,数据的处理完全由程序控制,当一个程序运行完成或者终止运行后,所有变量的值都不再保存。


另外,一般的程序都会有输入输出,如果输出输入量不大,那还好,可以慢慢的输入,若数据量很大呢?还去一个一个的输?


文件是解决上述问题的有效方法,它通过把数据存储到磁盘文件中,得以长期保存。实现了数据的持久化使用。


当有大量数据输入时,可通过编译工具实先建立输入数据的文件,程序运行时将不在从键盘输入,直接从文件中读取即可。从而实现数据的一次输入多次使用。同时,当有大量的数据输出时,可以将其输出到指定的文件中,使其的输出不受屏幕大小的限制,并且任何时候都可以查看文件。


二,文件的一些基本常识


1.文件的分类


文件分为程序文件和数据文件,


程序文件又分源文件,目标文件(obj),可执行文件(exe)等等


数据文件就分为常见的二进制文件和文本文件了()内容不一定是程序,而是程序运行时写的数据


2.一个文件要有自己唯一的文件标识,以便用户识别和引用


3.文件名的组成


文件路径+文件名主干+文件后缀


例如c:\code\test.txt


c:\code是文件路径


test.txt是文件名主干


.txt是文件后缀


三,文件的概念


一,


1.文件系统功能是操作系统的重要功能和组成部分。


2.文件可以通过应用程序创建


3.在操作系统中,文件是指驻留在外部介质(如磁盘)中的一个有序数据集。


4.若在记事本编辑文件时不保存,那么数据也就不会保存下来,一般来说,数据是先存到内存中,待程序结束之后再存到硬盘中。


5.文件是一种数据组织方式,是C语言程序处理的对象。


二,着重讲一下二进制文件与文本文件的区别


在C语言中,按数据存储的编码形式,数据文件可分为文本文件和二进制文件


1.文本文件:以字符ASCLL码值进行存储和编码的文件,其文件内容就是字符。


2.二进制文件:存储二进制数据的文件。


从文件的逻辑结构上来看,C语言把文件看作数据流,并将数据按顺序以一维方式存储。


文件的数据流又分为字符流(文本文件)和二进制流(二进制文件)。


**字符串以二进制流或者字符流方式存储的存储内容一致。


三,文件缓冲系统


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文件系统分为缓冲文件系统与非缓冲文件系统


****对于缓冲文件系统,在进行文件操作是,系统自动为每一个文件分配一块文件内存缓冲区(内存单元),c程序对文件的所有操作就通过对文件缓冲区的操作来完成。


***对于非缓冲文件系统,文件缓冲区不是系统自动分配,而需要编程者在程序中用c语句实现分配。


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四,文件类型指针


由上可知,文件缓冲区是内存中用于数据存储的数据块,在文件处理过程中,程序需要访问该文件缓冲区实现数据的使用。


但是,文件缓冲区的分配是不能确定的,那我们应该如何找到这个缓冲区呢?


于是乎,C语言引进FILE文件结构,其成员指针指向文件的缓冲区,通过移动指针实现对文件的操作。


***C语言中的文件操作都是通过调用标准函数来实现的,由于结构指针的参数传递效率更高,因此C语言文件操作统一以文件指针方式实现。


***文件指针不像以前普通指针那样能进行fp++或*fp等操作,fp++将意味着指向下一个FILE结构。(如果存在)。


文件打开的实质是把磁盘文件与文件缓冲区对应起来,这样后面的文件操作只需要使用文件指针即可。


五,文件处理步骤


1.定义文件指针


2.打开文件:文件指针指向磁盘文件缓冲区


打开文件功能用于建立系统与要操作的某个文件之间的关联,指定这个文件名并且请求系统分配相应的文件缓冲区内存单元。


3.文件处理:对文件数据的处理


4.关闭文件:


当文件操作完成后,应及时关闭它以防止不正常的操作。关闭文件操作处理强制把缓冲区中的数据写入磁盘外,还将释放文件缓冲区单元和FILE结构,使文件指针与具体文件脱钩


六,文件路径


路径分为绝对路径和相对路径


如不写出路径,则默认与应用程序的当前路径相同,文件路径若包含绝对路径则用//表示。


七,文件处理权限


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最高兴的地方来了,上例题。


1.用户信息加密与校验


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
//用户信息加密与校验
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
//定义系统用户账号信息结构
struct sysuser {
  char username[20];
  char password[8];
};
void encrypt(char* pwd);
int main() {
  FILE* fp;
  int i;
  struct sysuser su;
  //打开文件并判断
  if ((fp = fopen("f12-2.txt", "w")) == NULL) {
    printf("File open error\n");
    exit(1);
  }
  //讲n位用户的信息写入文件
  for (i = 1; i <= 5; i++) {
    printf("Enter %d th sysuser(name password):", i);
    //先输入数据,再写入文件中
    scanf("%s%s", su.username, su.password);
    //加密函数
    encrypt(su.password);
    //写文件
    fprintf(fp, "%s %s \n", su.username, su.password);
  }
  //关闭文件并判断
  if (fclose(fp)) {
    printf("Can not close the file !");
    exit(1);
    }
  return 0;
}
//加密函数
void encrypt(char* pwd) {
  int i;
  //与15异或。实现低四位取反,高四位保持不变
  for (i = 0; i < strlen(pwd); i++)
    pwd[i] = pwd[i] ^ 15;
}


2.复制用户信息文件,将一个文件复制一份存到另一个文件中


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
//复制用户信息文件,将一个文件复制一份存到另一个文件中
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main() {
  FILE* fp1, * fp2;
  char ch;
  if ((fp1 = fopen("f12-2.txt", "r")) == NULL) {
    printf("File open error!");
    exit(0);
  }
  if ((fp2 = fopen("f12-3.txt", "w")) == NULL) {
    printf("File open error!");
    exit(0);
  }
  while (!feof(fp1)) {
    ch = fgetc(fp1);
    if (ch != EOF)
      fputc(ch, fp2);
  }
  if (fclose(fp1)) {
    printf("Can not close the file !\n");
    exit(0);
  }
  if (fclose(fp2)) {
    printf("Can not close the file !\n");
    exit(0);
  }
  return 0;
}


3.用户合法性校验


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
//用户合法性校验
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
//定义系统用户账号信息结构
struct sysuser {
  char username[20];
  char password[8];
};
//加密算法
void encrypt(char* pwd);
//校验用户信息合法性
int checkUserValid(struct sysuser* psu);
int main() {
  struct sysuser su;
  //输入待校验的用户名
  printf("Enter username:");
  scanf("%s", su.username);
  //输入待校验的密码
  printf("Enter password:");
  scanf("%s", su.password);
  //调用函数判断
  if (checkUserValid(&su) == 1)
    printf("Valid user!\n");
  else
    printf("Invalid user!\n");
  return 0;
}
void encrypt(char* pwd) {
  int i = 0;
  for (i = 0; i < strlen(pwd); i++)
    pwd[i] = pwd[i] ^ 15;
}
//校验用户信息的合法性,成功则返回1,失败返回0;
int checkUserValid(struct sysuser* psu) {
  FILE* fp;
  char usr[30], usr1[30], pwd[10];
  int check = 0;
  //为了不改变用户本来的信息,另外开辟空间。这些数据都是待校验的信息
  strcpy(usr, psu->username);
  strcpy(pwd, psu->password);
  //将待校验的密码进行加密,然后进行比对
  encrypt(pwd);
  //将待校验的信息写成与正确信息写成同一种形式。然后方便更好的校验
  //另一个知识点,strcat的后面一个表达式是一个const类型的char*指针,所以要用“”而不用‘’。
  strcat(usr, " ");
  strcat(usr, pwd);
  strcat(usr, "\n");
  //打开文件
  if ((fp = fopen("f12-2.txt", "r")) == NULL) {
    printf("File open error!\n");
    exit(0);
  }
  //遍历文件,然后运用strcmp进行比较,比较两个字符串是否相等
  while (!feof(fp)) {
    fgets(usr1, 30, fp);
    if (strcmp(usr, usr1) == 0) {
      check = 1;
      break;
    }
  }
  //关闭文件
  if (fclose(fp)) {
    printf("Can not close the file!\n");
    exit(0);
  }
  return check;
}


4.将用户信息以加密的方式进行输出


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
//定义系统用户账号信息结构
struct sysuser {
  char username[20];
  char password[8];
};
#define SIZE 5
//加密算法
void encrypt(char* pwd);
int main() {
  FILE* fp;
  int i;
  struct sysuser u[SIZE], su[SIZE], * pu = u, * psu = su;
  //打开文件
  if ((fp = fopen("f12-5.dat", "wb+")) == NULL) {
    printf("File open error!\n");
    exit(0);
  }
  //输入SIZE个用户信息,并对密码加密,保存在结构数组u中
  for (i = 1; i <= SIZE; i++) {
    printf("Enter %d th sysuser (name password):", i);
    scanf("%s%s", pu->username, pu->password);
    encrypt(pu->password);
  }
  //u是固定的,将pu返回到u地址处。
  pu = u;
  fwrite(pu, sizeof(struct sysuser), SIZE, fp);
  rewind(fp);
  fread(psu, sizeof(struct sysuser), SIZE, fp);
  //将数据输出到屏幕上
  for (i = 0; i < SIZE; i++, psu++) {
    printf("%-10s%s\n", psu->username, psu->password);
  }
  //关闭文件
  if (fclose(fp)) {
    printf("File can not close!");
    exit(0);
  }
  return 0;
}
//加密算法
void encrypt(char* pwd) {
  for (int i = 0; i < strlen(pwd); i++) {
    pwd[i] = pwd[i] ^ 15;
  }
}


5.文件综合应用-资金账户管理


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
//文件综合应用-资金账户管理
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include"process.h"
//用来保存sizeof(struct LogData)
long size;
//定义结构用来存放用户需要的数据
struct LogData {
  //记录id
  long logid;
  //记录发生日期
  char logdate[11];
  //记录事件说明
  char lognote[15];
  //发生费用:正代表收入,负代表支出
  double charge;
  //余额
  double balance;
};
//菜单(选择想进行的操作)
int inputchoice() {
  int mychoice;
  printf("\nEnter your choice:\n");
  printf("1-Add a new cash LOG.\n2-List All Cash LOG.\n");
  printf("3-Query Last Cash LOG.\n0-End program.\n");
  scanf("%d", &mychoice);
  return mychoice;
}
//获取文件记录总数
long getLogcount(FILE* cfptr) {
  long begin, end, logcount;
  fseek(cfptr, 0L, SEEK_SET);
  begin = ftell(cfptr);
  fseek(cfptr, size, SEEK_END);
  end = ftell(cfptr);
  //每一次操作都会存上一个结构体
  logcount = (end - begin) / size;
  return logcount;
}
//列出所有收支流水记录
void ListAllLog(FILE* cfptr) {
  struct LogData log;
  //定位指针到文件开始位置
  fseek(cfptr, 0L, SEEK_SET);
  //读文件,将1个size大小的数据从文件中读出,传到log中
  fread(&log, size, 1, cfptr);
  printf("logid logdate lognote charge balance\n");
  while (!feof(cfptr)) {
    //输出数据
    printf("%61d&-11s%-15s%10.2lf%10.2lf",
      log.logid, log.logdate, log.lognote, log.charge, log.balance);
    //再次开始读取
    //为什么要一个一个的读取,不选择直接一次性读完,因为要换行,增加可读性
    fread(&log,size, 1, cfptr);
  }
}
//查询显示最后一条记录
void QueryLastLog(FILE* cfptr) {
  struct LogData log;
  long logcount;
  logcount = getLogcount(cfptr);
  //表示有过操作,有记录存在
  if (logcount > 0) {
    //读取最后一次记录
    fseek(cfptr, size * (logcount - 1), SEEK_SET);
    fread(&log, size, 1, cfptr);
    printf("The Last log is:\n");
    printf("logid:%-61d\nlogdate:%-11s\nlognote:%-15s\n",
      log.logid, log.logdate, log.lognote);
    printf("charge:%-10.2lf\nbalance:%-10.2lf\n",
      log.charge, log.balance);
  }
  //如果没有过任何操作
  else
    printf("no logs in file!\n");
}
//添加新纪录
void AddNewLog(FILE* cfptr) {
  struct LogData log, lastlog;
  long logcount;
  //初始化这次操作的数据
  printf("Input logdate(format:2006-01-01):");
  scanf("%s", log.logdate);
  printf("Input lognote:");
  scanf("%s", log.lognote);
  printf("Input Charge:Income+and expend-:");
  scanf("%lf", &log.charge);
  //获取记录数
  logcount = getLogcount(cfptr);
  //若之前有过操作,
  if (logcount > 0) {
    fseek(cfptr, size * (logcount - 1), SEEK_SET);
    //读出文件,并且修改数据
    fread(&lastlog, size, 1, cfptr);
    log.balance = lastlog.logid + 1;
    log.balance = log.charge + lastlog.balance;
  }
  //如果是第一次操作
  else {
    log.logid = 1;
    log.balance = log.charge;
  }
  //操作完之后,一定要将文件指针指向文件开头才能写文件
  rewind(cfptr);
  printf("logid=%ld\n", log.logid);
  fwrite(&log, sizeof(struct LogData), 1, cfptr);
}
enum Choice {
  addNewLog=1,
  listAllLog,
  queryLastLog
};
int main() {
  FILE* fp;
  int choice;
  //if ((fp = fopen("cashbox.dat", openmode)) == NULL)
  if ((fp = fopen("cashbox.dat", "r")) == NULL) {
    printf("can not open file cashbox.dat!\n");
    exit(0);
  }
  size = sizeof(struct LogData);
  while ((choice = inputchoice()) != 0){
    switch (choice) {
    case addNewLog: AddNewLog(fp);
        break;
    case listAllLog:ListAllLog(fp);
      break;
    case queryLastLog:QueryLastLog(fp);
      break;
    default:printf("Input Error.");
      break;
    }
  }
  if (fclose(fp)) {
    printf("can not close the file!\n");
    exit(0);
  }
  return 0;
}


后面我会专门再写一章文件操作的标准函数篇,在文件操作中,这些标准函数的使用一定是要十分熟悉的。


同志们继续努力,革命还未成功呢!加油哦。

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