【C语言】文件与文件操作

前言：我们通过学习的技术可以完成计算与字符串处理，但程序结束之后就都消失了，这样岂不可惜。我们通过文件与数据持久化保存相关的基础知识。

1何为文件，何为流

1.1 文件与流

我们可以把流想象为一条流淌的河，里面是我们的数据。

一般分为三种：

stdin ——— 标准输出流（standard input stream）

读取普通输入的流。大多数环境中为键盘输入。scanf与getchar就是使用该流。

stdout ——— 标准输出流）（standard output stream）

用于写入普通输出的流。在大多数环境中为输出至显示器界面。printf,puts,与putchar都会使用该流。

stderr ——— 标准错误流（standard error stream）

用于写出错误的流。在大多数环境中会输出至显示器界面。

1.2 FILE类型

上述三种标准流都是指向FILE类型的指针型，FILE类型是在<stdio.h>这个头文件中定义的。

文件

我们⼀般谈的⽂件有两种：程序⽂件、数据⽂件（从⽂件功能的⻆度来分类

的）。

** 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）。

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。

当然我们也可以按储存方式区分

文本文件

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。

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。

我们举个例子

假如我们储存1234。

通常情况下最好使用二进制文件来储存数字。更加准确并花费更少内存。

2 文件的打开与关闭

我们通过fopen函数和fclose函数可以实现文件的打开。

fopen函数需要用FILE类型指针来接收，成为流。

而其中的"mode"都有这些

通过使用相应的"mode"可以完成相应输入输出。

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
  if (pf == NULL)
  {
    perror(fopen);
    return 1;
  }
    
  fclose(pf);
  return 0;
}

像这样我们就成功打开并关闭了文件。

3 文件的顺序读写

文件的读写方式有很多。

关于具体用法可以查询 C++网站 c++

4 文件的随机读写

这里稍微复杂一点，会使用fseek函数，ftell函数，rewind函数(都包含在<stido.h>中)。

fseek

根据⽂件指针的位置和偏移量来定位⽂件指针。

fseek有三种打开方式

从头开始，从当前指针指向开始，从结尾开始。

/* fseek example */
#include <stdio.h>
int main ()
{
 FILE * pf = fopen ( "example.txt" , "wb" );
 fputs ( "This is an apple." , pf );
 fseek ( pf , 9 , SEEK_SET );
 fputs ( " sam" , pf );
 fclose ( pf );
 return 0;
}

ftell

返回⽂件指针相对于起始位置的偏移量

/* ftell example : 获得文件长度 */
#include <stdio.h>
int main ()
{
 FILE * pf = fopen ("myfile.txt","rb");
 long size = 0;
 pf = fopen ("myfile.txt","rb");
 if (pf==NULL) {
     perror ("Error opening file");
 }
 
 else{
     fseek (pf, 0, SEEK_END); // non-portable
     size = ftell (pf);
     fclose (pf);
     printf ("Size of myfile.txt: %ld bytes.\n",size);
 }
 return 0;
}

rewind

让⽂件指针的位置回到⽂件的起始位置

/* rewind example */
#include <stdio.h>
int main ()
{
 int n;
 FILE *  pf = fopen ("myfile.txt","w+");
 char buffer [27];
 
 for ( n='A' ; n<='Z' ; n++)
 fputc ( n, pfe);
 rewind (pf);
 
 fread (buffer,1,26,pf);
 fclose (pf);
 
 buffer[26]='\0';
 printf(buffer);
 //这里与printf（"%s",buffer）等价
 return 0;
}

这样实现了字母表的创建与打印。

5 文件读写结束的判定

一般使用feof来进行判断

但是这里有一个误区

在⽂件读取过程中，不能⽤feof函数的返回值直接来判断⽂件的是否结束。

feof 的作⽤是：当⽂件读取结束的时候，判断是读取结束的原因是否是：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。

    通过这样可以判断是否读完。

文本文件例子

#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);
}

6 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。

对文件与文件操作的介绍到此为止，快加入实践不。