文件
我们熟知，我们常见的文件就是磁盘上存储的文件。在程序设计中，所涉及的文件有俩种：程序文件、数据文件
- 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：
文件的内容不一定时程序，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，或者输出内存的文件
在vs中使用printf和scanf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。同时可以将信息输出到磁盘上，当需要的时候将磁盘上的数据读取到内存上使用，即处理磁盘上文件
文件名
一个文件有一个唯一的文件标识，以便用户识别与引用。
- 文件名包含三部分：文件路径+文件名主干+文件后缀
例如：D:\code\c_languege_2\c_2004_5_13(7)\c_2004_5_13(7)\test.c
文件标识常被称为文件名
文件类型
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。
- 文本文件
数据原本在内存中以二进制形式存储，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。
- 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。
数据在内存中的存储
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
以100000为例：
以ASCII码形式输出到磁盘：
1 0 0 0 0
相当于在磁盘中占用了五个字节，每个字符与每个字符都是分开计算的
00110001 00110000 00110000 00110000 00110000
以二进制形式输出到磁盘（以电脑的存储方式为小端为例）
10 27 00 00
以十六进制的形式显示，每俩个数代表一个字节
00000000 00000000 00100111 00010000
使用代码测试：
#include<stdio.h> int main(void) { int a = 0; //FILE后面介绍 FILE* pf = fopen("test.txt", "wb"); //以二进制形式写到文中 fwrite(&a, 4, 1, pf); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
文件缓冲区
ASCII标准采用“缓冲文件系统”处理数据文件，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，充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，充满缓冲区后再从缓冲区逐个将数据送到程序数据区（程序变量等）。缓冲区的大小根据编译系统决定。
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等）。这些信息是保存再一个结构体变量中的，这个结构体变量是由系统声明的，为FILE.
- FILE在某些编译器上的声明
struct _iobuf { char* _ptr; int _cnt; char* _base; int _flag; int _file; int _charbuf; int _bufsiz; char* _tmpfname; }; typedef struct _iobuf FILE;
不同的编译器定义的FILE类型包含的内容不完全相同。
每次打开文件时，系统会根据文件的情况自动创建一个FILE结构的变量，并填充信息。
- 使用指针维护FLIE结构的变量：
FILE* pf;
pf指针是一个指向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，通过该文件信息区中的信息就可以访问该文件，即通过指针变量找到与FILE相关联的文件
文件的打开与关闭
fopen
- fopen的介绍：
FILE* fopen (const char* filename,const char* mode);
文件在读写之前打开文件
fclose
- fclose介绍
int fclose(FILE* stream);
在文件使用结束后关闭文件
fopen与fclose的使用
#include<stdio.h> int main(void) { FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if(pf!=NULL) { fputs("fopen",pf); fclose(pf); } return 0; }
文件的打开方式
| 文件使用方式 | 含义 | 如果指定文件不存在 |
| “r”（只读） | 为了输入数据，打开一个已经存在的文本文件 | 出错 |
| “w”（只写） | 为了输出数据，打开一个文本文件 | 建立一个新文件 |
| “a”（追加） | 向文本文件尾添加数据 | 出错 |
| “rb”（只读） | 为了输入数据，打开一个二进制文件 | 出错 |
| “wb”（只写） | 为了输出数据，打开一个二进制文件 | 建立一个新文件 |
| “ab”（追加） | 向一个二进制文件尾添加数据 | 出错 |
| “r+”（读写） | 为了读和写，打开一个文本文件 | 出错 |
| “w+”（读写） | 为了读和写，建立一个新的文件 | 建立一个新文件 |
| “a+”（读写） | 打开一个文件，在文件尾进行读写 | 建立一个新文件 |
| “rb+”（读写） | 为了读和写，打开一个二进制文件 | 出差 |
| “wb+”（读写） | 为了读和写，新建一个二进制文件 | 建立一个新文件 |
| “ab+”（读写） | 打开一个二进制文件，在文件尾进行读和写 | 建立一个新文件 |
显示详细信息
文件的顺序读写
| 功能 | 函数名 | 适用于 |
| 字符输入函数 | fgets | 所以输入流 |
| 字符输出函数 | fputs | 所以输入流 |
| 文本行输入函数 | fgets | 所有输入流 |
| 文本行输出函数 | fputs | 所有输出流 |
| 格式化输入函数 | fscanf | 所有输入流 |
| 格式化输出函数 | fprintf | 所有输出流 |
| 二进制输入 | fread | 文件 |
| 二进制输出 | fwrite | 文件 |
fputc
- fputc介绍：
int fputc ( int character, FILE * stream );
向流中输入字符
int main(void) { //以只写的方式打开文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //向文件中写字符 fputc('h', pf); fputc('e', pf); fputc('l', pf); fputc('l', pf); fputc('o', pf); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
fgetc
- fgetc介绍：
int fgetc ( FILE * stream );
从流中读取字符
- fgetc实际使用：
int main(void) { //以只读的方式打开文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读取文件中的字符 char ch; ch = fgetc(pf); printf("%c ",ch); ch = fgetc(pf); printf("%c ", ch); ch = fgetc(pf); printf("%c ", ch); ch = fgetc(pf); printf("%c ", ch); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
fputs
- fputs介绍：
int fputs ( const char * str, FILE * stream );
向流中输入字符串
int main(void) { //以只写的方式打开文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //向文件中的写字符串 fputs("hello\n", pf); fputs("world", pf); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
fgets
- fgets介绍：
char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );
从流中读取字符串
int main(void) { //以只读的方式打开文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读取文件中的字符串 char ch[20]; fgets(ch, 20, pf); printf("%s", ch); fgets(ch, 20, pf); printf("%s", ch); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
fprintf
- fprintf介绍：
int fprintf ( FILE * stream, const char * format, … );
向流中输入格式数据
int main(void) { struct stu { char name[10]; int age; char sex[5]; }; struct stu s = { "小明",6,"男"}; //以只写的方式打开文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //向文件中的输入格式数据 fprintf(pf, "%s %d %s", s.name, s.age, s.sex); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
fscanf
- fscanf介绍：
int fscanf ( FILE * stream, const char * format, … );
向流中读取格式化数据
int main(void) { struct stu { char name[10]; int age; char sex[5]; }; struct stu s = {0 }; //以只读的方式打开文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //向文件中的输入格式数据 fscanf(pf, "%s %d %s", s.name, &(s.age), &(s.sex)); printf("%s %d %s", s.name, s.age, s.sex); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
fwrite
- fwrite介绍
size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );向流中输入二进制数据
struct stu { char name[10]; int age; char sex[5]; }; int main(void) { struct stu s = { "小明",20,"男" }; FILE* pf = fopen("test.txt", "wb"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //向流中输入二进制数据 fwrite(&s, sizeof(struct stu), 1, pf); fclose(pf); pf==NULL; return 0; }
fread
- fread介绍：
size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );从流中读取二进制的数据
struct stu { char name[10]; int age; char sex[5]; }; int main(void) { struct stu s = { 0 }; FILE* pf = fopen("test.txt", "rb"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //从流中读取二进制的数据 fread(&s, sizeof(struct stu), 1, pf); printf("%s %d %s",s.name,s.age,s.sex); fclose(pf); pf == NULL; return 0; }
输入流与输出流
与平常在学习c语言过程中使用scanf与printf类似，scanf将键盘上的数据读取到内存上，printf将内存上的数据打印在屏幕上，内存面向文件时也是同样的操作，使用fputs,fputc,fprintf将数据输出到文件中，使用fgets,fgetc,fscanf将数据从文件读取到内存中。
在面向文件时，数据会通过一种方式来与文件进行输入输出，而数组不仅仅可以面向文件，还可以面向屏幕，文件，网络，网盘等等，这时就需要一种流来将数据传输在不同的输出设备上，以便程序员使用。
在任何一个C语言程序运行的时候都会默认打开三个流：stdin,stdout,stderr.
printf与scanf都是仅适用于标准输入流，标准输出流
struct stu { char name[10]; int age; char sex[5]; }; int main(viod) { struct stu s = { 0 }; //键盘格式化输入数据 fscanf(stdin, "%s %d %s", s.name, &(s.age), &(s.sex)); //屏幕格式化输出数据 fprintf(stdout, "%s %d %s", s.name, s.age, s.sex); return 0; }
对比scanf\fscanf\sscanf与printf\fprintf\sprintf
- scanf与printf
scanf——从键盘上读取格式化的数据（stdin）
printf——把数据写到（输出）屏幕（stdout） - fscanf与fprintf
fscanf——针对所有输入流的格式化的输入函数（stdin，打开的文件等等）
fprintf——针对所有输出流的格式化的输出函数（stdout，打开的文件等等）
- sscanf与sprintf
sscanf——从一个字符串中还原一个格式化数据
sprintf——把一个格式化的数据，存放在（转换成）一个字符串
sscanf与sprintf
- sscanf介绍
- sprintf介绍
sscanf与sprintf使用：
struct stu { char name[10]; int age; char sex[5]; }; int main(void) { struct stu s = { "小明",20,"男" }; //sprintf——把一个格式化的数据，存放在（转换成）一个字符串 char ch[100] = { 0 }; sprintf(ch, "%s %d %s", s.name, s.age, s.sex); printf("%s\n", ch); //sscanf——从一个字符串中还原一个格式化数据 struct stu tmp = { 0 }; sscanf(ch, "%s %d %s", tmp.name, &(tmp.age), &(tmp.sex)); printf("%s %d %s", tmp.name, tmp.age, tmp.sex); return 0; }
文件的随机读写
fseek
- fseek介绍：
int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );
根据文件指针位置和偏移量来定位文件指针
int main(void) { FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } else { char tmp; tmp = fgetc(pf); printf("%c\n",tmp); tmp = fgetc(pf); printf("%c\n", tmp); fseek(pf, -1, SEEK_CUR); tmp = fgetc(pf); printf("%c\n", tmp); fseek(pf, -1, SEEK_CUR); tmp = fgetc(pf); printf("%c\n", tmp); return 0; } }
ftell
- ftell介绍
long int ftell ( FILE * stream );
返回文件指针相对于起始位置的偏移量
int main(void) { FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } else { char tmp; tmp = fgetc(pf); printf("%c\n",tmp); tmp = fgetc(pf); printf("%c\n", tmp); fseek(pf, -1, SEEK_CUR); tmp = fgetc(pf); printf("%c\n", tmp); fseek(pf, -1, SEEK_CUR); tmp = fgetc(pf); printf("%c\n", tmp); //与起始位置的偏移量 int num = ftell(pf); printf("%d\n",num); return 0; } }
rewind
- rewind介绍
void rewind ( FILE * stream );
让文件指针的位置回到文件的起始位置
int main(void) { FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } else { char tmp; tmp = fgetc(pf); printf("%c\n",tmp); tmp = fgetc(pf); printf("%c\n", tmp); fseek(pf, -1, SEEK_CUR); tmp = fgetc(pf); printf("%c\n", tmp); fseek(pf, -1, SEEK_CUR); tmp = fgetc(pf); printf("%c\n", tmp); //与起始位置的偏移量 int num = ftell(pf); printf("%d\n",num); //回到起始位置 rewind(pf); tmp = fgetc(pf); printf("%c\n", tmp); return 0; } }
文件结束判断
- feof介绍
int feof ( FILE * stream );
文件读取结束的判断：
- 在文件读取过程中，不能使用feof函数的返回值直接来判断文件是否结束
feof——应用于当文件读取结束的时候，判断是读取失败还是遇到文件尾结束
1.文本文件读取结束，判断返回值是否为EOF(fgetc)，或者NULL(fgets),fgetc判断是否为EOF，fgets判断返回值是否为NULL.
2.二进制文件读取结束判断，判断返回值是否小于实际要读的个数，fread判断返回值是否小于实际要读的个数
文件读取结束之后，需要判断读取结束的原因：
feof——返回真，说明是文件正常读取遇到了结束标志而结束的
ferror——返回真，说明是文件在读取过程中出错而结束的（外部原因）
