【C语言】文件操作

C语言文件操作

本章重点

1. 为什么使用文件
2. 什么是文件
3. 文件的打开与关闭
4. 文件的顺序读写
5. 文件的随机读写
6. 文本文件和二进制文件
7. 文件读取结束的判定

1. 文件缓冲区

为什么使用文件

使用文件我们可以将数据直接放到电脑的硬盘上，做到了数据的持久化

什么是文件

磁盘上的文件是文件

但是在程序设计当中，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）

程序文件

包括源文件（后缀为.c），目标文件(windows环境后缀为.obj)，可执行程序(windowns环境后缀为.exe)

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

其实有时候我们会把信息输出到磁盘上，当需要的时候再从磁盘上把数据读取到内存当中，这里处理的就是磁盘上文件。

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，为了方便文件标识常被称为文件名。

文件的打开与关闭

文件指针

缓冲文件系统中，关键的概念是“文件类型的指针”， 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，文件的状态及当前文件的位置）。这些信息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

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他关联的文件。

文件的打开与关闭

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*类型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

fopen函数来打开指针

FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );

fclose函数来关闭指针

int fclose ( FILE * stream );

打开方式如下：

代码实现：

#include <stdio.h>
int main() {
  FILE* pf = fopen("c:\\code\\test.txt", "w");
  if (pf == NULL) {
    printf("errror");
    return 1;
  }
  fclose(pf);
  pf = NULL;
}

文件的顺序读写

从键盘输入

输出到屏幕

键盘&屏幕都是外部设备

键盘-标准输入设备 stdin

屏幕-标准输出设备 stdout

是一个程序默认打开的两个流设备。

对比一组函数

scanf/fscanf/sscanf

printf/fprintf/sprintf

文件的随机读写

fseek

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

ftell

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

ong int ftell ( FILE * stream );

rewind

让文件指针回到起始位置

void rewind ( FILE * stream );
• 1

文本文件和二进制文件

根据数据的组织形式，数据文件被称为文本文件和二进制文件。

数据在内存中以二进制的形式存储，如果不加转换的输出到外存，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码字符的形式存储的就是文本文件

一个数据在内存中怎么存储的呢？

字符一律用ASCII码的形式存储，数值类型数据既可以用ASCII码，也可以使用二进制形式存储。

如有整数10000，如果以ASCII码的形式输出到磁盘上，则磁盘中占用5个字节（每个字符一个字节），而二进制形式输出，则在磁盘上只占4个字节（VS2013）测试。

文件读取结束的判定

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。

而是应当牢记当文件读取结束的时候，判断是读取失败结束，还是遇到文件尾结束

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)例如：

• fgetc判断是否为EOF
• fgets判断返回值是否是NULL

2. 二进制文件的读取结束的判断，判断返回值是否小于实际要读的个数。例如：

• fread，判断返回值是否小于实际要读的个数

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，装满缓冲区后才会一起送到磁盘上。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的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。

例子：

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
//VS2013 WIN10环境测试
int main()
{
  FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
  fputs("abcdef", pf);//先将代码放在输出缓冲区
  printf("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(pf);//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(pf);
  //注：fclose在关闭文件的时候，也会刷新缓冲区
  pf = NULL;
  return 0;
}

这里可以得出一个结论：

因为有缓冲区的存在，C语言在操作文件的时候，需要做刷新缓冲区或者在文件操作结束的时候关闭文件。如果不做，可能导致读写文件的问题。