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; }