我们前面学习结构体时，写了通讯录的程序，当通讯录运行起来的时候，可以给通讯录中增加、删除数据，此时数据是存放在内存中，当程序退出的时候，通讯录中的数据自然就不存在了，等下次运行通讯录程序的时候，数据又得重新录入，如果使用这样的通讯录就很难受。

我们在想既然是通讯录就应该把信息记录下来，只有我们自己选择删除数据的时候，数据才不复存在。这就涉及到了数据持久化的问题，我们一般数据持久化的方法有，把数据存放在磁盘文件、存放到数据库等方式。

使用文件我们可以将数据直接存放在电脑的硬盘上，做到了数据的持久化。

所以就有了文件这一节内容。

1. 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）。

1.1 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）。

1.2 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。

本章讨论的是数据文件。

在以前各章所处理数据的输入输出都是以终端为对象的，即从终端的键盘输入数据，运行结果显示到显示器上。

1.3 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3部分：文件路径+文件名主干+文件后缀

例如： c:\code\test.txt

为了方便起见，文件标识常被称为文件名。

2.  文件的打开和关闭

2.1 文件指针

缓冲文件系统中，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。该结构体类型是有系统声明的，取名FILE。

例如，VS2013编译环境提供的 stdio.h 头文件中有以下的文件类型申明：

struct _iobuf {
char *_ptr;
int _cnt;
char *_base;
int _flag;
int _file;
int _charbuf;
int _bufsiz;
char *_tmpfname;
};
typedef struct _iobuf FILE;

这里用2013版举例是因为2019 以及更高的版本内容被封装了，不好去寻找到。

虽然不同的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。

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。

下面我们可以创建一个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找到与它关联的文件。

2.2 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。

ANSIC 规定使用fopen函数来打开文件，fclose来关闭文件。

该函数有两个参数：

第一个参数是文件的名字，第二个参数则是对文件的具体操作。

r ：是读取

w ：是修改

a ：是追加

r+ ：读取以及更新

w+ ：修改以及更新

a+ ： 追加以及更新

但是后面三种我们用的很少。

该函数开辟成功返回一个FILE* 的指针，否则开辟一个NULL，所以我们需要去判断它的返回值。

例如：

#include <stdio.h>
int main()
{
  FILE* fl = fopen("index.txt", "w");
  if (NULL == fl)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
//打开成功则开始处理文件
  fclose(pf);
    pf = NULL;
  return 0;
}

打开方式如下：

3.文件的读写

文件的读写又分为顺序读写和随机读写。

顺序读写：

c提供了以下这些函数用于对文件的读写：

4. 随机读写

4.1 fseek

函数定义：

函数作用：

意思就是说：根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针。

函数参数：

FILE * stream ：流的位置。

long int offest ：偏移量。

int origin ：用作偏移参考的位置。

举个例子：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
  FILE* pFile;
  pFile = fopen("example.txt", "wb");
  fputs("This is an apple.", pFile);
  fseek(pFile, 4, SEEK_END);
  fputs(" sam", pFile);
  fclose(pFile);
  return 0;
}

4.2  ftell

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

当我们走着走着不知道自己去哪里了，可以用 ftell 找回来。

#include <stdio.h>
int main ()
{
    FILE * pFile;
    long size;
    pFile = fopen ("myfile.txt","rb");
    if (pFile==NULL) perror ("Error opening file");
    else
    {
        fseek (pFile, 0, SEEK_END); // non-portable
        size=ftell (pFile);
        fclose (pFile);
        printf ("Size of myfile.txt: %ld bytes.\n",size);
    }
    return 0;
}

4.3 rewind

让文件指针的位置回到文件的起始位置

例如：

#include <stdio.h>
int main()
{
  int n;
  FILE* pFile;
  char buffer[27];
  pFile = fopen("myfile.txt", "w+");
  for (n = 'A'; n <= 'Z'; n++)
    fputc(n, pFile);
  rewind(pFile);
  fread(buffer, 1, 26, pFile);
  fclose(pFile);
  buffer[26] = '\0';
  puts(buffer);
  return 0;
}

当然c语言还有很多很多关于随机读写的函数，下次当要用到时可以去 cplusplus.com 上面查找，我不可能在这里面写的面面俱到。