一、为什么使用文件

在我们学习通讯录的时候，我们写的通讯录每次执行都是一次重新开始，重新写入数据，无法将上次输入的数据再次读取出来，我们在想既然是通讯录就应该把信息记录下来，只有我们自己选择删除数据的时候，数据才不复存在。这就涉及到了数据持久化的问题，我们一般数据持久化的方法有，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，做到了数据的持久化。

二、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。

本文讨论的是数据文件。

在以前学习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。

三、文件的打开和关闭

理解：文件是在磁盘上，当我们要进行操作时（写入或读取），我们可以将文件当成终端，相当于键盘和屏幕，我们平时输入数据都是通过键盘进行写入，通过屏幕进行输出，如下图：

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。

例如：

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。

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

打开方式如下：

例：

#include <stdio.h>
int main ()
{
  FILE * pFile;
  //打开文件
  pFile = fopen ("myfile.txt","w");  //如果当前文件所处目录无该文件，则创建一个该文件进行操作
  //文件操作
  if (pFile!=NULL)
  {
  fputs ("fopen example",pFile);
  //关闭文件
  fclose (pFile);
  pFile=NULL;     //置空，防止野指针
  }
  return 0;
}

四.文件的顺序读写

1. fgetc与fputc讲解

我们可以上网查找每个函数的具体用法，网址：https://legacy.cplusplus.com/

首先我们来看 fputc ：

我们可以看到该函数的第一个参数为输入的字符，第二个为文件指针。

成功后，将返回所写字符。如果发生写入错误，则返回 EOF 。

例：

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("WWT.text", "w");   //以写的方式打开该名称文件
  if (pf == NULL)
  {
  perror("fopen");
  return 1;
  }
  fputc('a', pf);            //将字符a写入pf所指向的文件中
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

程序结束后，打开目录，如图，写入成功。

再来看fgetc：

fgetc是从文件指针指向的文件中读取字符，每次读取一个，返回字符读取（提升为 int 值）。

读取成功后，文件指针指向下一个字符，下次读取的就是下一个字符。

如果位置指示器位于文件末尾，则该函数返回 EOF ，如果发生其他读取错误，该函数也会返回 EOF。

我们先进行文件的写入，再读取：

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("WWT.text", "w"); //每次进行文件的写入都会清除上一次的写入数据
  if (pf == NULL)
  {
  perror("fopen");
  return 1;
  }
  for (int i = 0; i < 26; i++)
  {
  fputc('a'+i, pf);   //输入26个字母
  }
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

程序运行结束后如图：

在进行读取前要将"w"改为"r"：

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("WWT.text", "r");
  if (pf == NULL)
  {
  perror("fopen");
  return 1;
  }
  //for (int i = 0; i < 26; i++)
  //{
  //  fputc('a'+i, pf);
  //}
  for (int i = 0; i < 26; i++)
  {
  printf("%c", fgetc(pf));   //在屏幕上打印26个字母
  }
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}