C语言文件操作(上)

简介: C语言文件操作(上)

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

6a03619b7a044ed88a88f43592ac3f63.png


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 );


4aa28bc66f7e4f1698296cdbedb59511.png

a6557d922ebd49c8b17e9cdc138de614.png


 fclose函数原型如下:


int fclose ( FILE * stream );


9b444fe4580b457dbb3b8058a7b15eba.png

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:

989e8c728ba842e1908de855af13619c.png


详细的打开方式:

ed12fe2d6ac34854840b80ac65769ff5.png


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:

1a374c9b1aec48ee8cb0a53922b76c4d.png


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:

790046743bc64923965d262248a71ae6.png


文件的顺序读写

239da70fe3554fb5a55f9d3b522a5639.png



c7d396e20f9e4a8c83d91595d18170aa.png

27c34afd16c644ba9370fedb33ff153e.png

fputc函数的原型如下:


int fputc ( int character, FILE * stream );

5271bac246b045c083fc5f35956246f5.png

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:

08533388ef144cd7bbd46eb2634da62d.png

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:

061ff6e506d34b65bcbd73e4a36be24f.png


 fgetc函数的原型如下:


int fgetc ( FILE * stream );


667e137a5fe9407bb0347129f7b65066.png

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:

d35d3865f4204a158688b619d039656b.png


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:

b8b3b96b118849d985ee399568834f55.png


 fputs函数的原型如下:


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


e6183d82d8a048f484b65fc44488f769.png


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:

5bfb333057774cc683ad5b83f234cddb.png


 fgets函数的原型如下:


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

3554b749d9064e78bb2fbda9e515cd37.png

 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:

918de0a0c769479f8b610c2e126cbdea.png


#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;
}

e86b23a20ea04b2788e5d9d370ca4164.png

1515f2e625c0433f9663288c07d1b5fe.png


 fprintf函数的原型如下:


1. //可变参数
2. int fprintf ( FILE * stream, const char * format, ... );


f8678a59db074d5582ddaaae93973e6a.png


 printf的函数原型如下:


1. //可变参数
2. int printf ( const char * format, ... );


fb670312f46f40019c359d3a55657fc5.png


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:c6f789b0cbd5490cbb887685ed8d4c5b.png


   fscanf函数的原型如下:


int fscanf ( FILE * stream, const char * format, ... );


30983bd1ac074949b74715ee47c9175e.png


 scanf函数的原型如下:


int scanf ( const char * format, ... );


0c02cdd94ced42418e5f2387f38aa6d2.png


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:

2912ead9c30c4472aa68644b55bcbb63.png


 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);
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