【C进阶】文件操作(上)--(详解、非常适合基础入门学习)（上）

前言:

这篇文章是关于文件是什么、文件的操作、文件的读写函数:fputc、fgetc、fputs、fgets、fprintf、

fscanf、sscanf和sprintf。以及流的概念，与为什么要使用到流，以及stdin和stdout的适用情况的知识点总结,如有错误欢迎大佬指正，感谢您的支持!

1. 为什么使用文件

我们前面学习结构体时，写了通讯录的程序，当通讯录运行起来的时候，可以给通讯录中增加、删除数据，此时数据是存放在内存中，当程序退出的时候，通讯录中的数据自然就不存在了，等下次运行通讯录程序的时候，数据又得重新录入，如果使用这样的通讯录就很难受。

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。

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。

区别:

程序的数据都是在内存里面放的,通过printf把数据显示到屏幕上去叫做输出操作，从键盘上读取数据之后，最终放到程序的内存里面去，其实是通过scanf函数的输入操作

能不能把数据从内存放到文件里面去呢? 请看以下图解以及2.3

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  -->意思是:

c:\code\ 是文件路径,放在c盘底下的code文件夹底下的

test,是文件名主干 .txt是文件后缀

为了方便起见，文件标识常被称为文件名 。

那c语言是如何来操作文件呢?

3. 文件的打开和关闭💢

假设我要从冰箱里面拿冰棍-->打开冰箱，拿冰棍，关上冰箱

类比.-->如果想给文件存放数据，或者从文件里面拿数据:打开文件-->写或读数据(使用)-->关闭文件

最核心的是要知道文件如何打开和关闭:

3.1 文件指针1️⃣

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.

这段话什么意思呢?

当我们要操作一个文件，名为data.txt，要操作这个文件首先就要打开它，这个文件就正在被使用，而被使用的时候，这个文件就会在内存中维护一个 文件信息区(可以理解为一个结构体的变量)

这个文件信息区跟文件(.txt)是关联的，是为了描述这个文件的， 文件信息区 里面放了( 文件的名字，文件状态及文件当前的位置等)

那它是如何存放到内存里面的？

创建了一个File结构体变量

struct _iobuf{

  char * _ptr ;

       int   _cnt ;

       char * _base ;

       int   _flag ;

       int   _file ;

       int   _charbuf ;

       int   _bufsiz ;

       char * _tmpfname ;

     };

typedef struct _iobuf FILE；//FILE-->本质是一个结构体类型

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：

意思是:（操作系统不同）不同的c编译器对于FILE结构体是怎么定义的是不相同的，windows对于文件的使用习惯、操作、文件后缀等等，跟linux、macos是不一样的，是由不同的研发团队、不同公司去开发的，所以在对FILE这个结构的定义都是有差异的

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(跟data.txt文件相关的文件信息区)，并填充其中的信息， 使用者不必关心细节。

意思是： 这个变量就是对这个信息区的整合  信息区就是详细的解释

如何维护文件信息区( 也就是结构体变量)?

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* pf;//文件指针变量

图解:

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

比如：

3.2 文件的打开和关闭2️⃣

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

参数问题:

FILE* pf = fopen("test.txt","w");// pf(指针)可以通过地址找到这个文件对应的文件信息区，就可以操作这个文件

以下是fopen的打开方式:

这里我要说一下这个打开方式的意思:例如以读的方式打开，就是说，根据拿到的这个文件指针， 只有读的权限，没有写的权限， 一般是和下面文件的输入输出函数是相对应的。

实例代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
  //打开文件
  //相对路径
  FILE* pf = fopen("test.txt","w");//当打开test.txt，会在内存中创建一个文件信息区，
                                   //这时是把文件信息区的地址放到pf里面去了，
  if (pf == NULL)                  //pf可以通过地址找到这个文件对应的文件信息区，就可以操作这个文件
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }                    
  //写文件
  //关闭文件
  fclose(pf);//不会把pf置为空指针，可以想象成一个变量，以值传递的形式，所以不能改掉pf
    pf = NULL;
  return 0;
}

有两个该注意的点:

经过执行之后:

⭕相对路径

这个test.txt会新建出来，但是里面是没有内容的

fopen("test.txt","w")-->指定的名字test.txt,而且是在这个工程底下去搞得

打开看看：

但是这个时候如果写入东西:

再执行:

里面的内容就销毁掉了:

这时候换成fopen("test.txt", "r")看看

#include<stdio.h>

int main()

{

   //打开文件

   //相对路径

   FILE* pf = fopen("test.txt", "r");//这个位置换成"r"

                                 

   if (pf == NULL)                

   {

       perror("fopen");

       return 1;

   }

   //写文件

   //关闭文件

   fclose(pf);//不会把pf置为空指针，可以想象成一个变量，以值传递的形式，所以不能改掉pf

   pf = NULL;

   return 0;

}

返回值问题:

返回成功/失败

⭕绝对路径

如果在这个桌面上创建一个文件

右击属性找到路径:

实例代码:

#include<stdio.h>
int main()
{
  //打开文件
  //相对路径 
  FILE* pf = fopen("C:\\Users\\zzc\\Desktop\\test.txt", "w");     
  if (pf == NULL)                  
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  //写文件
  //关闭文件
  fclose(pf);//不会把pf置为空指针，可以想象成一个变量，以值传递的形式，所以不能改掉pf
  pf = NULL;
  return 0;
}

留意一下:加多几条'\'的原因是把原来的'\'也转义了,因为中间有个'\t'

这个位置："C:\Users\zzc\Desktop\test.txt"

说明一下:

如果原来的.txt里面有内容,经过执行以后:

会把原来的内容彻底销毁掉