【c语言技能树】文件

简介: 使用文件我们可以将数据直接存放在电脑的硬盘上,做到了数据的持久化。

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1为什么使用文件:


使用文件我们可以将数据直接存放在电脑的硬盘上,做到了数据的持久化。


2什么是文件:


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)。


2.1 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 )。


2.2 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。


2.3 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


3. 文件的打开和关闭:


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.

说人话就是创建了一个指向该文件的指针,通过文件指针变量能够找到与它关联 的文件。


struct _iobuf {
        char *_ptr;
        int   _cnt;
        char *_base;
        int   _flag;
        int   _file;
        int   _charbuf;
        int   _bufsiz;
        char *_tmpfname;
       };
typedef struct _iobuf FILE;
FILE* pf;//文件指针变量


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3.2 文件的打开和关闭


涉及到两个函数,fopen()与fclose(),定义如下,stream为一个指向文件的指针。


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


使用如下,fopen打开文件,fclose关闭文件释放指针。


FILE* pf = fopen("./1235.txt", "r");
  fclose(pf);


关于mode有以下模式


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其中常用的有


r(读):若其文件不存在则报错

w(写):若其文件不存在则重新创建一个文件,但输入内容会覆盖原文件

a(追加):若其文件不存在则重新创建一个文件,输入内容追加到原文件末尾


4. 文件的顺序读写:


我们先来理解一下输入输出流的概念,我们在刚学习c语言时,就学会了scanf,printf这两个函数。

当我们从键盘中输入一些东西,scanf就能取到,然后放到对应的地方。这就是输入

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当我们从内存中读入一些东西输出到屏幕上,这就是输出流

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读写有以下常用函数


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4.1函数介绍:


fgetc与fputc:


先来看看fgetc,这是一个输出流函数,用来读取文件中的字符。


int fgetc(FILE *stream)


若读取成功,则返回该字符。若读取失败则返回EOF。

在测试文件中输入“asdfds”,每次读取后fgetc会使pf指针向后移动一位,当位EOF时,则表示读取结束。


int main()
{
  FILE* pf = fopen("./1235.txt", "r");
  if (pf == NULL)
  {
    printf("打开失败");
    return 0;
  }
  int c = 0;
  while(c!=EOF)
  printf("%c",c=fgetc(pf));
  fclose(pf);
}


在来看看fputc 这是一个输入流函数,用来将字符存入文件中。


int fputc(int char, FILE *stream)


创建一个文件,循环读入二十六个字母。fputc每次读入后也同样会将指针向后移一位。


int main()
{
  FILE* pf = fopen("./1235.txt", "w");
  if (pf == NULL)
  {
    printf("打开失败");
    return 0;
  }
  for (int i = 0; i <= 25; i++)
    fputc(i + 'a', pf);
  fclose(pf);


fgets与fputs:


先来看看fgets,这是一个输出流函数,用来读取文件中的字符串。


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


若读取成功,则返回该字符加'\0'所以存储的字符串要留足空间。若读取失败则返回NULL。


int main()
{
  FILE* pf = fopen("./1235.txt", "r");
  if (pf == NULL)
  {
    printf("打开失败");
    return 0;
  }
  char buf[27] = {0};
  fgets(buf, 27, pf);
  printf("%s", buf);
  fclose(pf);
}


在来看看fputc 这是一个输入流函数,用来将符存入文件中。


int main()
{
  FILE* pf = fopen("./1235.txt", "w");
  if (pf == NULL)
  {
    printf("打开失败");
    return 0;
  }
  char buf[27] = {"abcdef"};
  fputs(buf, pf);
  fclose(pf);
}


fread与fwrite:


以二进制的方式读写文件


size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );


size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );


参数分别为:指向变量的指针,读写的数据大小,读写的数量,流

4.1 对比一组函数:


printf fprintf sprintf


print     把数据输出到屏幕上   stdout

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


fprintf   针对所有输出流的格式化函数

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


sprintf  将内容格式化存入到char*中

int sprintf ( char * str, const char * format, ... );


fprintf将内容格式化的打印到文件中.


struct a {
  int age;
  int s;
  char a;
};
int main()
{
  struct a a1 = { 10,5,'y' };
  FILE* pf = fopen("./1235.txt", "w");
  if (pf == NULL)
  {
    printf("打开失败");
    return 0;
  }
  fprintf(pf, "%d%d%c", a1.age, a1.s, a1.a);
  fclose(pf);
}


sprintf将内容格式化存入到char*中


struct a {
  int age;
  int s;
  char a;
};
int main()
{
  struct a a1 = { 10,5,'y' };
  char buf[100];
  sprintf(buf, "%d %d %c", a1.age, a1.s, a1.a);
  printf("%s",buf);
}


scanf fscanf sscanf


scanf  从键盘上读取数据到内存   stdin

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


fscanf  输入流格式化函数

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


sscanf 从char*中格式化读入数据到内存

int sscanf ( const char * s, const char * format, ...);


fscanf将文件内容格式化到内存中.


struct a {
  int age;
  int s;
  char a;
};
int main()
{
  struct a a1 = { 0 };
  FILE* pf = fopen("./1235.txt", "r");
  if (pf == NULL)
  {
    printf("打开失败");
    return 0;
  }
  //fprintf(pf, "%d%d%c", a1.age, a1.s, a1.a);
  fscanf(pf, "%d %d %c", &a1.age, &a1.s, &a1.a);
  printf("%d %d %c", a1.age, a1.s, a1.a);
  fclose(pf);
}


sscanf 从char*中格式化读入数据到内存

struct a {
  int age;
  int s;
  char a;
};
int main()
{
  struct a a1 = { 10,5,'y' };
  struct a a2 = { 0 };
  char buf[100];
  sprintf(buf, "%d %d %c", a1.age, a1.s, a1.a);
  sscanf(buf, "%d %d %c", &a2.age, &a2.s, &a2.a);
  printf("%s",buf);
  printf("%d %d %c", a2.age, a2.s, a2.a);
}


5. 文件的随机读写:


5.1 fseek:


根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针


int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );

e1bd1272051948fc9b16dc30207a43de.png


offset是相对于指针位置的偏移量


origin有三个参数:seek_set是指向队首,seek_cur是不变,seek_end是指向队尾


int main()
{
  FILE* pf = fopen("./1235.txt", "r");//abcdef
  if (pf == NULL)
  {
    printf("打开失败");
    return 0;
  }
  fseek(pf, 2, SEEK_SET);//c
  printf("%c", fgetc(pf));
  fclose(pf);
}


5.2 ftell:


返回文件指针相对于起始位置的偏移量


long int ftell ( FILE * stream );


5.3 rewind:


让文件指针的位置回到文件的起始位置


void rewind ( FILE * stream );


6. 文本文件和二进制文件:


 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。

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。

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。

一个数据在内存中是怎么存储的呢?

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。  


7. 文件读取结束的判定:


7.1 被错误使用的feof:


文件读取结束后,想要知道结束原因则:


若feof(FILE *)返回为真则文件读取结束


若ferror(FILE *)返回为真则文件读取异常


8. 文件缓冲区


ANSIC 标准采用 “ 缓冲文件系统 ” 处理的数据文件的,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,装 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),然后再从缓冲区逐个地将数据送到程序数据区(程序变量等)。缓冲区的大小根 据C编译系统决定的。


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用fflush刷新文件缓冲区.fclose也会刷新缓冲区

类似ctrl+s的作用

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
//VS2013 WIN10环境测试
int main()
{
 FILE*pf = fopen("test.txt", "w");
 fputs("abcdef", pf);//先将代码放在输出缓冲区
 printf("睡眠10秒-已经写数据了,打开test.txt文件,发现文件没有内容\n");
 Sleep(10000);
 printf("刷新缓冲区\n");
 fflush(pf);//刷新缓冲区时,才将输出缓冲区的数据写到文件(磁盘)
 //注:fflush 在高版本的VS上不能使用了
 printf("再睡眠10秒-此时,再次打开test.txt文件,文件有内容了\n");
 Sleep(10000);
 fclose(pf);
 //注:fclose在关闭文件的时候,也会刷新缓冲区
 pf = NULL;
 return 0;
}


完结撒花


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