文件操作（上）（想要了解如何操作文件，那么看这一片就足够了！）

1.文件的基础认知

       在讲解文件的基础认知之前，首先让我们了解一下什么是文件：

文件：磁盘（硬盘）上的文件就是文件，它是在计算机中以实现某种功能、或某个软件的部分功能为目的而定义的一个单位。

       （1）文件的分类  

        了解了什么是文件之后，那么文件有哪些分类呢？一般来讲文件分为两种：

       1.程序文件：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）

       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

       （2）文件名

       像人一样，每一个文件都有其名称，即文件名：

       （3）二进制文件和文本文件

       根据数据的组织形式，数据文件通常被分为了文本文件或者二进制文件。

       二进制文件：在储存到外存是将二进制数据不进行转换，数据在内存中以二进制的形式存储就是二进制文件

       文本文件：在储存到外存是将二进制数据进行转换，以ASCII字符的形式存储的文件就是文本文件

              例如：

用一句话分别是二进制文件还是文本文件：就是看其储存到外存中时有没有进行转换。

       （4）文件指针

       在介绍文件指针之前，让我们先了解一下什么是文件信息区：

       文件信息区：当我们在使用文件的时候，编译器都会创建一个其对应的文件信息区，它是用来存放文件的相关信息的（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（该结构体类型是由系统声明的），并且使用typedef重命名为FILE

这是Visual Studio中的文件信息区：

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

注：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。

了解了什么是文件信息区之后，我们在讲解一下文件指针，文件指针，顾名思义就是存放文件地址的指针，每当我们打开一个文件的时候，它就会返回文件信息区的指针，这时我们就可以使用文件指针接收它，并通过文件指针间接的操作与它关联的文件。

以上我们就初步了解了有关文件的基础认知。

2.文件的操作流程

       操作文件大致分为三步：打开文件、操作文件、关闭文件

       （1）打开文件

我们可以使用 fopen( ) 函数来创建一个新的文件或者打开一个已有的文件，该函数会返回一个文件指针：

该函数的第一个参数是你想要打开的文件的文件名（例如：“ c:\code\test.txt ”），第二个参数为你想要对该文件进行的操作，大致的操作方式有如下几种：

注意：文件的使用方式是使用双引号（“  ”），而不是单引号！！！

       现在我们使用实例来使你更好的进行理解：

#include<stdio.h>
int main()
{
    //创建一个文件名为text.txt的文件
  FILE* p = fopen("text.txt", "w");
    //防止打开失败返回空指针
    if (p == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
   
  return 0;
}

注：当我们打开 / 创建一个文件之后都要对文件指针进行判断，判断其是否为NULL指针，如果为NULL指针，就没有必要进行下面的操作了，就直接退出程序即可。

上面的代码中我对每一步进行了讲解，使你能更好的理解如何打开文件。

以上我们就完成了文件的打开 / 创建。

       （2）关闭文件

在对文件操作完成之后，就要进行关闭的操作，为了关闭文件，我们就要使用 fclose( ) 函数。函数的原型如下：

该函数的参数为你要关闭的文件的文件指针（FILE类型指针），我们直接使用实例来深入理解。

继续对上面的代码进行关闭操作：

#include<stdio.h>
int main()
{
    //创建一个文件名为text.txt的文件
  FILE* p = fopen("text.txt", "w");
    //防止打开失败返回空指针
    if (p == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    //关闭文件
    fclose(p);
    p = NULL;
  return 0;
}

注意：当我们关闭文件的时候，由于该文件已被关闭，那么FILE类型的文件指针变为了野指针，所以这时我们要将文件指针置为NULL。

以上我们就完成了文件的关闭。

       （3）文件的读取和输入

       现在我们已经了解了文件如何创建 / 打开和关闭，那么操作文件的最重要的部分——读取和输入该如何操作呢？

       首先我们要知道操作文件的几个函数：

先大体看一下有哪些函数，下面会进行详细讲解！

3.实例：操作文件

       （1）fputc函数

先看一下官网对其的解释：

该函数的第一个参数是你想存入文件的字符，第二个参数是该文件的文件指针，返回值为存入字符的ASCII码值。

我们直接使用实例来加深对其的理解：

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  //将字符Z存入文件名为test.txt的文件
  fputc('Z', pf);
  fclose(pf);
  pf = NULL;
 
  return 0;
}

这样我们就将字符Z存入了文件。

       （2）fgetc函数

先看一下官网对其的解释：

该函数的参数为要读取的文件的文件指针，返回值为为读取的字符的ASCII码值。

注：当读取失败或者读取到文件末尾时会返回EOF（本质是-1）

我们直接使用实例来加深对其的理解：

我们继续使用上面例子中的文件（其中我们存放了字符 Z ）

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  //读取文件名为test.txt的文件中的字符
  int ch = fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  fclose(pf);
  pf = NULL;
 
  return 0;
}

这样我们就获取了文件中的字符。

       补充：

我们可以使用fgetc函数将文件中的字符一个一个的获取出来，达到获取文件中所有内容的目的。

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  //获取文件中的所有内容
  int ch = 0;
  while (((ch = fgetc(pf)) != EOF))
  {
    printf("%c", ch);
  }
  fclose(pf);
  pf = NULL;
 
  return 0;
}

我们知道当读取失败或者读取到文件末尾时才会返回EOF，所有我们使用EOF作为判断依据循环获取字符即可，这样我们就可以获取文件中所有内容了。

       （3）fputs函数

先看一下官网对其的解释：

该函数的第一个参数为一个字符指针，即你可以将想写入文件的字符串的首地址传入，第二个参数为你想写入的文件的文件指针。

我们直接使用实例来加深对其的理解：

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("test.txt","w");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  //该字符串为要写入的字符串
  char str[] = "hello world";
  fputs(str, pf);
  fclose(pf);
  pf = NULL;
 
  return 0;
}

这样我们就将字符串成功写入文件中了。

       （4）fgets函数

先看一下官网对其的解释：

该函数的第一个参数为一个字符指针，这里你要填入的是一个容器地址，该容器用来存放读取出的字符串，第二个参数为要读取的字符串的长度，第三个参数是想要读取字符串的文件的文件指针，该函数的返回值为一个字符指针。

注：当读取成功时，返回的为读取到的字符串的地址，如果读取失败或者读取到文件末尾，则返回NULL指针。

我们直接使用实例来加深对其的理解：

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  //存放返回字符串的容器
  char str[20];
  //读取数据
  fgets(str, 10, pf);
  printf("%s", str);
  fclose(pf);
  pf = NULL;
 
  return 0;
}

从结果中我们发现了一个问题——我想让它读取10个字符，但是为什么它只读取了9个呢？其实该函数就是会读取你所想让它读取的字符长度 -1 个字符，因为该函数会留一个字符用来放入‘ \0 ’。

这样我们就完成了从文件中读取字符串的任务。

       补充：

我们也可以使用该函数来读取文件中的所有内容。

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  //存放返回字符串的容器
  char str[20];
  //读取文件中的所有数据
  while (fgets(str, 10, pf) != NULL)
  {
    printf("%s", str);
  }
  fclose(pf);
  pf = NULL;
 
  return 0;
}

这里我们使用其如果读取失败或者读取到文件末尾才返回NULL指针的特性完成了读取文件所有内容的操作。