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写在前面

为什么使用文件？

什么是文件？

程序文件

数据文件

认识文件名

文件的打开和关闭

文件指针

文件的打开和关闭

1.以"r"（只读）的方式打开文件

2.以"w"（只写）的方式打开文件

3.以"a"（追加）的方式打开文件

文件的顺序读写

输入流与输出流的概念

fputc & fgetc

fputs & fgets

fscanf & fprintf

文件的随机读写

fseek

ftell

rewind

文本文件和二进制文件

文件读取结束的判定

被错误使用的feof

文件缓冲区

写在前面

在完成某项课设大作业时，我们的老师可能要求我们将内存中存储的数据保存到文件里，方便随用随取。本章详细介绍了文件一系列操作：文件的打开与关闭、文件的读与写等，以及拓展知识：文件缓冲区的介绍等。掌握了文件操作不仅能使我们的程序设计锦上添花，还能让我们对程序设计以及计算机有更深层次的了解。

正文

为什么使用文件？

当我们写了一个简单的小游戏或者是一个班级信息管理系统，又或是通信录等需要存储数据的程序，在程序运行时，我们保存进去很多信息，例如游戏的对局记录、班级人员信息、联系人信息等。我们对这些信息经过一系列增删查改操作后，此时信息被保存到了内存中。当关闭程序，再次打开程序后，令人揪心的事发生了，我们上次保存的数据不见了，那就在录入一遍吧.......首先我们得知道关闭程序后数据为什么会丢失。因为这些数据都保存在内存中，程序结束后这些内存会被释放归还给操作系统。为了避免数据的丢失，我们在关闭程序前可以将内存中的数据保存磁盘上或者数据库中以使数据持久化。而使用文件，我们就可以很好的将数据保存在磁盘中。

什么是文件？

在磁盘中保存的就是文件，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）。

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

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。在

以前各章所处理数据的输入输出都是以终端（例如printf、scanf）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。

本章节讨论的就是数据文件。

认识文件名

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

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。

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。

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。ASCII 规定使用fopen函数来打开文件，fclose来关闭文件。

1. //打开文件
2. FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
3. //关闭文件
4. int fclose ( FILE * stream )

让我们创建一个项目实际操作一下吧。

写代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
  //打开文件
  //相对路径
  //FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
  //绝对路径
  FILE* pf = fopen("D:\\2022\\2022_c\\test_11_25\\test.txt", "w");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    exit(-1);
  }
  //写文件
  //......
  //关闭文件
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

接下来对代码的每一步进行解释：

打开文件时有两种方式：相对路径和绝对路径。

相对路径：在当前源程序(.c)文件所在的路径下的某个文件。

绝对路径：任意路径下的文件。

fopen并非每次都能成功地打开文件。打开成功则返回指向该文件的文件信息区的指针；打开失败则返回NULL。 所以使用pf前必须加以判断。

与free的原理相同，fclose关闭文件后，pf指向的地址不再有效，为了避免不小心再次使用，需将其置为NULL。以上代码中的"w"，指一种文件的打开方式，含义为“只写”的方式打开。除了"w"之外，还有许许多多的打开方式，如下：

接下来我们就简单认识一下前三个打开方式。

1.以"r"（只读）的方式打开文件

FILE* pf = fopen("test.txt", "r");

以只读的方式打开文件，只能从文件里读取数据，而不能写如数据或者修改数据。

如果找到该文件，则返回指向该文件的文件信息区的FILE类型的指针；

如果未找到，则返回NULL。

2.以"w"（只写）的方式打开文件

FILE* pf = fopen("test.txt", "w");

以只写的方式打开文件，只能写入数据到文件中，而不能读取文件数据。

如果未找到该文件，则在该路径下创建该文件并返回指向该文件的文件信息区的指针；

如果找到该文件，则丢弃该文件中的内容，视其为新的空文件，并返回指向该文件的文件信

息区的指针。

3.以"a"（追加）的方式打开文件

FILE* pf = fopen("test.txt", "a");

以追加的方式打开文件，含义为在该文件的末尾打开文件进行写入。

如果未找到该文件，则在该路径下创建该文件并返回指向该文件的文件信息区的指针；

如果找到该文件返回指向该文件的文件信息区的指针。

学会了如何打开和关闭文件之后，我们来看看如何进行文件的读与写。