【C语言】万字讲解 从零到精通 (文件操作与文件函数)(上)

简介: 【C语言】万字讲解 从零到精通 (文件操作与文件函数)(上)

C语言运行时会把数据放在内存中,而内存中的数据是临时的,随着程序的退出,系统内存中的数据也会随着给回收与销毁。

那如何把数据保存起来呢?一般数据保存的方法有,把数据存放在磁盘文件、存放到数据库等方式。

使用文件我们可以将数据直接存放在电脑的硬盘上。

这一章节不谈数据库,就讲关于C语言文件,文件函数等如何操作


1 文件是什么



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)。


1.1 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)


1.2 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,把数据存储到文件里面,或者输出内容的文件。

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在以前各章所处理数据的输入输出都是以终端(屏幕)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。比如printf scanf 输入输出都是终端为对象的,他们都是存储在内存上的


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  • 今天我们所要学的就是如何在程序中把数据放到数据文件上,并且内存如何在文件里读取或者写入。


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。


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1.3 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

如: c:\code\test.txt


2. 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.


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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,


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。

FILE* p;//文件指针变量


FILE* p;

定义p是一个指向FILE类型数据的指针变量。可以使p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。

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3. 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。(就像malloc申请了一块空间,使用完之后就要释放)


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。


ANSIC 规定使用fopen函数来打开文件,fclose来关闭文件。


  • 打开文件 fopen

FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );

参数说明:

filename: 文件名

mode: 打开方式


返回值:

文件被成功打开,该函数将返回一个指向file对象的指针

打开失败返回空指针


  • 关闭文件 fclose

int fclose ( FILE * stream );
参数说明:

stream: 所要关闭的文件流


打开方式如下:

image.png

实例代码:


#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
  //判断pf指针是否为空
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  //文件操作
  fputs("fopen example", pf);
  //关闭文件
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  system("pause");
  return 0;
}


4. 文件函数 顺序读写



功能 函数名 适用于
字符输入函数 fgetc 所有输入流
字符输出函数 fputc 所有输出流
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


什么是流


  • 这里我们先讲解什么是 流


流是个抽象的概念,是对输入输出设备的抽象

对于数据的输入/输出操作都是以“流”的方式进行。设备可以是文件,网络,内存,屏幕等。

我们只需要知道如何把数据放进流里面,或者把数据从流里拿出来,不需要知道流跟外部是怎么建立关系的

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  • 而C语言程序会默认打开这三流

像scanf printf 这些函数默认的是使用这三个流,直接在键盘屏幕里输入与输出


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下面我们就来介绍这些文件操作函数把


fputc


将字符写入流 (单次只能输入一个字符)


int fputc ( int character, FILE * stream );

参数说明:


character: 这是要被写入的字符。该字符以其对应的 int 值进行传递。

stream: 这是指向 FILE 对象的指针,该 FILE 对象标识了要被写入字符的流。


返回值:

  • 如果没有发生错误,则返回被写入的字符。如果发生错误,则返回 EOF,并设置错误标识符。


代码实例


  • fputc写文件 把26个字母写入test.txt文件里


//fputc 写文件
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
  //判断是否为空
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen:");
    return 1;
  }
  //写文件
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 26; i++)
  {
    fputc('a' + i, pf);
  }
    //关闭文件
  fclose(pf);
    pf = NULL;
  system("pause");
  return 0;
}


最终文件存储数据:

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