1. 为什么使用文件
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。
2. 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）。
2.1 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 ,编译过程中的临时文件）,可执行程序（windows环境 后缀为.exe）。
2.2 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。
在以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。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中使用，这里处理的就是磁盘上文件。
2.3 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。
3. 文件的打开和关闭
3.1 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. 就是 用个 结构体 储存了这个文件的信息 重命名为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。
3.2 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。如果打开失败就会返回一个空指针NULL
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 );
mode（模块类型）：
“wb+”（读写） 为了读和写，新建一个新的二进制文件 建立一个新的文件 “ab+”（读写） 打开一个二进制文件，在文件尾进行读和写 建立一个新的文件
以上 创建是在 在当前文件下建立一个新的文件
举个例子
/* fopen fclose example */ #include <stdio.h> int main () { FILE * pFile; //打开文件 pFile = fopen ("myfile.txt","w"); //文件操作 if (pFile!=NULL) { fputs ("fopen example",pFile); //关闭文件 fclose (pFile); } return 0; }
没有放在当前路径下就是可以写两个//来打开
如：fopen ("D:\\code\\test.test","r");
找到系统里的文件不是C语言做的 是依靠于操作系统（系统调用api）
4. 文件的顺序读写
那个指针不用加减直接用while（EOF）就可以把文件里每个内容一次访问【通过流来维护】
流：程序员要想操作外部设备（键盘，屏幕，U盘，硬盘，网卡 等等）的数据只需要通过操作外部设备的上端 流 就可以了（差不多就是文件指针）（有文件流，标准输入 输出 错误流等）
利用好while循环和函数的性质 有写的方式和读的方式 都是一一对应的
//fwrite写的只有那几个是以文本方式写的，其他都是以二进制的方式录入的（记事本里）看不出来
4.1 对比一组函数：
scanf/fscanf/sscanf printf/fprintf/sprintf
多加了指针参数而已
5. 文件的随机读写
5.1 fseek
根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针
流 指针 偏移量 起始位置
int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );
origin有以下几种方式
/* fseek example */ #include <stdio.h> int main () { FILE * pFile; pFile = fopen ( "example.txt" , "wb" ); fputs ( "This is an apple." , pFile ); fseek ( pFile , 9 , SEEK_SET ); fputs ( " sam" , pFile ); fclose ( pFile ); return 0; }
指针每操作一次会变化位置（流操作的） 所以我们可以通过另外一个函数来看当前指针的位置（偏移量）
5.2 ftell
返回文件指针相对于起始位置的偏移量
long int ftell ( FILE * stream );
/* ftell example : getting size of a file */ #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; }
5.3 rewind
让文件指针的位置回到文件的起始位置
void rewind ( FILE * stream );
/* rewind example */ #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; }
6. 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。
一个数据在内存中是怎么存储的呢？
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（VS2013测试）。
测试代码： （10000）
#include <stdio.h> int main() { int a = 10000; FILE* pf = fopen("test.txt", "wb"); fwrite(&a, 4, 1, pf); //二进制的形式写到文件中 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
记事本里记录的是文本格式想看到二进制形式就把文本拖到vs里然后通过二进制编译器打开
7. 文件读取结束的判定
7.1 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 .
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。
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); }
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); }
8. 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。
#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。
