一、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。
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。
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。
二、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。该结构体类型是由系统声明的，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;
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。
比如：
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。
//打开文件 FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode ); //关闭文件 int fclose ( FILE * stream );
实例代码：
/* fopen fclose example */ #include <stdio.h> int main () { FILE * pFile; //打开文件 pFile = fopen ("myfile.txt","w");//此时的myfile为相对路径 //pFile = fopen ("c:\\code\\myfile.txt","w");此时的myfile为绝对路径 //文件操作 if (pFile!=NULL) { fputs ("fopen example",pFile); //关闭文件 fclose (pFile); } return 0; }
2.3 文件的顺序读写 
fputc
int fputc ( int character , FILE * stream);
用法：
int main() { //打开文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (NULL == pf) { perror("fopen"); return 1; } //写文件 int i = 0; for (int i = 0; i < 26; i++) { fputc('a' + i, pf); } //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }1. i
fgetc
int fgetc ( file * stream );
成功后，将返回字符读取（提升为 int 值）。
返回类型为 int 以容纳指示失败的特殊值 EOF：
如果位置指示器位于文件末尾，则该函数返回 EOF 并设置流的 eof 指示器 （feof）。
如果发生其他读取错误，该函数也会返回 EOF，但会设置其错误指示器 （ferror)。
用法：
int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (NULL == pf) { perror("fopen"); return 1; } int i = 0; int ch = 0; //for (int i = 0; i < 26; i++) //{ // ch=fgetc(pf); // printf("%c ", ch); //} while ((ch=fgetc(pf)) != EOF) { printf("%c ", ch); } fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
fpupts
int fputs ( const char * str , FILE * stream);
用法:
int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (NULL == pf) { perror("fopen"); return 1; } fputs("hello\n", pf); fputs("world\n", pf);//不会自动换行，根据自己需求换行 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }1. in
fgets:
char * fgets ( char * str , int num ,FILE * stream );
从流中读取字符并将其作为 C 字符串存储到 str 中，直到读取 （num-1） 个字符或到达换行符或文件结尾，以先发生者为准。
换行符使 fgets 停止读取，但它被函数视为有效字符，并包含在复制到 str 的字符串中。
终止空字符会自动追加到复制到 str 的字符之后。
请注意，fgets 与 get 完全不同：fgets 不仅接受流参数，还允许指定 str 的最大大小，并在字符串中包含任何结束换行符。
用法：
int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (NULL == pf) { perror("fopen"); return 1; } char arr[20]="#########"; fgets(arr, 15, pf); printf("%s",arr); fgets(arr, 15, pf); printf("%s",arr); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
fprintf:
int fprintf ( FILE * stream , const char * format , ...);
用法：
struct S { char name[20]; int age; float score; }; int main() { struct S s = { "zhangsan",23,3.2f }; FILE* pf = fopen("text.txt", "w"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } fprintf(pf,"%s %d %.2f", s.name, s.age, s.score); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
fscanf:
int fscanf ( FILE * stream , const char * format ,...);
用法：
struct S { char name[20]; int age; float score; }; int main() { struct S s = { "zhangsan",23,3.2f }; FILE* pf = fopen("text.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } fscanf(pf, "%s %d %.2f", s.name, &s.age, &s.score); printf("%s %d %.2f", s.name, s.age, s.score); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
fwrite
size_t fwrite ( const void * ptr , size_t size , size_t count , FILE * stream);
用法：
struct S { char name[20]; int age; float score; }; int main() { struct S s = { "zhangsan",23,3.2f }; FILE* pf = fopen("text.txt", "wb"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } fwrite(&s, sizeof(struct S),1,pf); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
fread：
size_t fread ( void * ptr , size_ t size , size_t count , FILE * stream);
用法：
struct S { char name[20]; int age; float score; }; int main() { struct S s = { "zhangsan",23,3.2f }; FILE* pf = fopen("text.txt", "rb"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } fread(&s, sizeof(struct S), 1, pf); printf("%s %d %.2f", s.name, s.age, s.score); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
sprintf:
int sprintf ( char * str , const char * format, ... );
sscanf:
int sscanf (const char * s , const char * format , . . . );用法：
struct S { char name[20]; int age; float score; }; int main() { struct S s = { "zhangsan",23,3.2f }; char arr[100] = { 0 }; struct S s1 = { 0 }; sprintf(arr,"%s %d %f",s.name,s.age,s.score); printf("%s\n", arr); sscanf(&s, "%s %d %f", s.name, s.age, s.score); printf("%s %d %.2f\n", s.name, s.age, s.score); return 0; }
综上：
scanf : 按照一定的格式从键盘输入数据
printf : 按照一定的格式把数据打印到屏幕上
//适用于标准输入/输出流的格式化的输入/输出语句
fscanf : 按照一定的格式从输入流（文件/stdin）输入数据
fprintf: 按照一定的格式向输出流（文件/stdout）输出数据
// 适用于所有的输入/输出流的格式化输入/输出语句
sscanf : 从字符串中按照一定的格式读取出格式化的数据
sprintf : 把格式化的数据按照一定的格式转换成字符串
三、文件的随机读写
3.1 fseek、ftell、rewind
int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );
根据文件的位置和偏移量来定位文件指针。
用法：
int main() { FILE* pf = fopen("text.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen()"); return 1; } //从前往后读 //fseek(pf, 3, SEEK_SET); //int ch = fgetc(pf); //printf("%c\n", ch); // 从后往前读 //fseek(pf, -3, SEEK_END); //int ch = fgetc(pf); //printf("%c\n", ch); //从当前位置往后偏移 int ch = getc(pf); fseek(pf, 1, SEEK_CUR); ch = getc(pf); printf("%c\n", ch); int pos = ftell(pf);//返回值为当前位置相对于起始位置偏移量 printf("%d\n", pos); rewind(pf);//返回起始位置 ch = getc(pf); printf("%c\n", ch); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
四、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或者二进制文件。
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字符的形式存储的文件就是文本文件。
字符一律以ASCII形式存储，数值型数据既可以用ASCII形式存储，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，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。
五、文件读取结束的判定
5.1 被错误使用的feof
牢记：在文件读取过程中，不能用feof函数的返回值直接用来判断文件的是否结束。 而是应用于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 判断返回值是否为 NULL .
正确的使用：
文本文件的例子：
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(void) { int c; // 注意：int，非char，要求处理EOF FILE* fp = fopen("test.txt", "r"); if(!fp) { perror("File opening failed"); return EXIT_FAILURE; } //fgetc 当读取失败的时候或者遇到文件结束的时候，都会返回EOF while ((c = fgetc(fp)) != EOF) // 标准C I/O读取文件循环 { putchar(c); } //判断是什么原因结束的 if (ferror(fp)) puts("I/O error when reading"); else if (feof(fp)) puts("End of file reached successfully"); fclose(fp); }
2. 二进制文件的读取结束判断，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。
二进制文件的例子：
#include <stdio.h> enum { SIZE = 5 }; int main(void) { double a[SIZE] = {1.,2.,3.,4.,5.}; FILE *fp = fopen("test.bin", "wb"); // 必须用二进制模式 fwrite(a, sizeof *a, SIZE, fp); // 写 double 的数组 fclose(fp); double b[SIZE]; fp = fopen("test.bin","rb"); size_t ret_code = fread(b, sizeof *b, SIZE, fp); // 读 double 的数组 if(ret_code == SIZE) { puts("Array read successfully, contents: "); for(int n = 0; n < SIZE; ++n) printf("%f ", b[n]); putchar('\n'); } else { // error handling if (feof(fp)) printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n"); else if (ferror(fp)) { perror("Error reading test.bin"); } } fclose(fp); }
六、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。
