前言：

本篇文章主要围绕C语言是如何操作文件的，并将介绍几种文件操作函数，喜欢的读者点赞收藏+关注支持一波博主吧🌟🌟🌟

一、为什么使用文件

我们每次运行程序都是需要从初始的数据进行操作，那么我们可不可以在每次程序退出前保存一下我们修改过的数据，下一次再操作这些数据时能不能从上一次保存的数据开始进行呢？

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。

二、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）。

（一）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）。

（二）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。 在学习文件之前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（标准输入流），运行结果显示到显示器上（标准输出流）。

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的文件。

（三）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。

三、文件的打开和关闭

（一）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;

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：

（二）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。(养成好习惯，关闭后将文件指针置空)

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);

什么是流呢？ 流是一种抽象概念，比如水流，对于计算机来说就是数据流，比如上面的指针变量FILE*。

C语言程序，只要运行起来，默认打开3个流：

• 标准输入流：stdin
• 标准输出流：stdout
• 标准错误流：stderr

实例代码：

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);
        pFile = NULL;
    }
    return 0;
}

fopen第一个参数为const char* filename。

• 不带路径的写法：像上面实例中"myfile.txt"就是当前目录下myfile.txt文件。
• 带路径的写法："E:\\test\\2023\\test_23_7_16\\myfile.txt"，注意'\'要额外加'\'转义，另外如果是当前目录下Debug文件夹内的myfile文件就是".\\Debug\\myfile.txt"，上一级目录下test_23_7_16文件夹内的Debug文件夹内的myfile文件就是"..\\test_23_7_16\\Debug\\myfile.txt"，即当前目录加.，上一级目录加..。

fopen第二个参数为const char* mode。

对应就是上表给出的文件使用方式，像上面实例中"w"，就是只写的意思。

四、文件的顺序读写

下面的函数都是按照顺序读写的规则进行的，即文件指针（内部文件位置指示符）都是按顺序向后移动的，具体移动多少取决于函数。

简单介绍其中的一些函数：

文本行输入函数fgets

char* fgets(char* str, int num, FILE* stream);

该函数的功能是从流中读取（num-1）个字符放到字符串str中。

注：换行符使fgets停止读取，但它被函数视为有效字符一并读取。

文本行输出函数fputs

int fputs(const char* str, FILE* stream);

该函数的功能是将str字符串写入流。

注：'\0'不会被写入流，且fputs不会自己换行。

格式化输入输出函数见下表。

二进制输入fread

size_t fread(void* ptr, size_t size, size_t count, FILE* stream);

该函数的功能是从流中读取count个size大小的数据到ptr处。

实例应用：

struct S
{
  int a;
  float s;
  char str[10];
};
int main()
{
  struct S s = { 0 };
  FILE* pf = fopen("data.txt", "rb");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  //读文件
  fread(&s, sizeof(struct S), 1, pf);
  printf("%d %f %s\n", s.a, s.s, s.str);
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}