为什么使用文件
许多程序在实现过程中,依赖于把数据保存到变量中,而变量是通过内存单元存储数据的,数据的处理完全由程序控制。当一个程序运行完成或终止运行,所有的变量的值不再保存。另外,一般的程序都会有数据的输入与输出,如果输入输出数据不大,通过键盘和显示器即可解决。当输入输出量较大时,就会受到限制,带来不便。
文件是解决上述问题的有效办法,它通过把数据存储在磁盘文件中,得以长久保存。当有大量数据输入是,可通过编辑工具事先建立输入数据的文件,程序运行时将不再从键盘输入,而从指定的文件上读入,从而实现数据一次输入多次使用。同样,当有大量数据输出时,可以将其输出到指定文件,不受屏幕大小限制,并且任何时候都可以查看结果文件。一个程序的运算结果还可以作为其他程序的输入,进行进一步加工。
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)。
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),可执行程序(windows环境后缀为.exe)。
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。
本篇博客讨论的是数据文件。在以前的博客中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。
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。
文件的打开和关闭
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。该结构体类型是由系统声明的,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;
注意: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。
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。想要打开文件,我们就不得不要了解一个fopen函数了,其函数原型如下:
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
fclose函数原型如下:
int fclose ( FILE * stream );
代码示例:
#include <stdio.h> int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //写文件 //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; }
注意:以"w"的形式打开文件,如果文件不存在,将会新建一个文件;但如果文件存在,将会清空文件的内容。
代码示例:
#include <stdio.h> int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //写文件 //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; }
输出结果:
详细的打开方式:
当程序和文件的不在同一个文件夹中,如果你还想打开这个文件的话,就要通过文件的绝对路径来打开文件了。
相对路径:
D:\bite\dont-sleep-until-you-learn\test_7_23\test.txt
绝对路径:
D:\\bite\\dont-sleep-until-you-learn\\test_7_23\\test.txt
值得注意的是:我们使用相对路径是打不开文件的,因为文件路径的一些部分被解析成转义字符了,所以我们要通过绝对路径来打开文件。
代码示例1:
#include <stdio.h> int main() { FILE* pf = fopen("D:\bite\dont-sleep-until-you-learn\test_7_23\test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //写文件 //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; }
输出结果:
代码示例2:
#include <stdio.h> int main() { FILE* pf = fopen("D:\\bite\\dont-sleep-until-you-learn\\test_7_23\\test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //写文件 //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; }
输出结果:
文件的顺序读写
fputc函数的原型如下:
int fputc ( int character, FILE * stream );
代码示例1:
#include <stdio.h> int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //写文件 fputc('z', pf); fputc('z', pf); fputc('h', pf); fputc('a', pf); fputc('n', pf); fputc('g', pf); fputc(' ', pf); fputc('j', pf); fputc('o', pf); fputc('y', pf); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
输出结果:
代码示例2:
#include <stdio.h> int main() { fputc('z', stdout); fputc('z', stdout); fputc('h', stdout); fputc('a', stdout); fputc('n', stdout); fputc('g', stdout); fputc(' ', stdout); fputc('j', stdout); fputc('o', stdout); fputc('y', stdout); return 0; }
输出结果:
fgetc函数的原型如下:
int fgetc ( FILE * stream );
代码示例1:
#include <stdio.h> int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //使用fgetc函数从文件读取数据 int ch = 0; while ((ch = (fgetc(pf)))!=EOF) { printf("%c", ch); } //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
输出结果:
代码示例2:
#include <stdio.h> int main() { int ch = 0; //使用fgetc函数从标准输入流中读取信息 ch = fgetc(stdin); printf("%c\n", ch); ch = fgetc(stdin); printf("%c\n", ch); ch = fgetc(stdin); printf("%c\n", ch); return 0; }
输出结果:
fputs函数的原型如下:
int fputs ( const char * str, FILE * stream );
代码示例:
#include <stdio.h> int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (pf == NULL) { ferror("fopen"); return 1; } //写文件-按照行来写 fputs("zhangjoy\nzhangjoy\n", pf); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
输出结果:
fgets函数的原型如下:
char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );
注意: fgets函数只会读取 num - 1 个字符,并给数组加一个'\0',fgets函数遇到'\0'将不会继续往下读取。
代码示例:
#include <stdio.h> int main() { char arr[20] = { 0 }; FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { ferror("fopen"); return 1; } //读文件-按照行来读 fgets(arr, 7, pf); printf("%s\n", arr); fgets(arr, 9, pf); printf("%s\n", arr); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
输出结果:
#include <stdio.h> int main() { char arr[15] = "************"; FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { ferror("fopen"); return 1; } fgets(arr, 9, pf); printf("%s\n", arr); return 0; }
fprintf函数的原型如下:
1. //可变参数 2. int fprintf ( FILE * stream, const char * format, ... );
printf的函数原型如下:
1. //可变参数 2. int printf ( const char * format, ... );
代码示例:
#include <stdio.h> struct S { char arr[10]; int num; float f; }; int main() { struct S s = { "zhangjoy",710,5.2f }; //对格式化的数据进行写文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //写文件 fprintf(pf, "%s %d %f", s.arr, s.num, s.f); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
输出结果:
fscanf函数的原型如下:
int fscanf ( FILE * stream, const char * format, ... );
scanf函数的原型如下:
int scanf ( const char * format, ... );
代码示例:
#include <stdio.h> struct S { char arr[10]; int num; float f; }; int main() { struct S s = { 0 }; //对格式化的数据进行写文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读文件 fscanf(pf, "%s %d %f", s.arr, &(s.num), &(s.f)); //打印 printf("%s %d %f", s.arr, s.num, s.f); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
输出结果:
fprintf函数和printf函数的转化 fscanf函数和scanf函数的转化
struct S { char arr[10]; int num; float f; }; fscanf(stdin, "%s %d %f", s.arr, &(s.num), &(s.f)); <= = > scanf("%s %d %f", s.arr, &(s.num), &(s.f)); fprintf(stdout, "%s %d %f", s.arr, s.num, s.f); <= = > printf("%s %d %f", s.arr, s.num, s.f);