前言
作者：小蜗牛向前冲
名言：我可以接收失败，但我不能接收放弃
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这期博客将为大家带来C语言有关的文件操作，知道怎么打开文件吗?知道怎么为文件写入数据吗？不知道的话，细细读下去吧，相信大家肯定有收获的。
一 什么是文件
其实我们对文件的概念已经非常熟悉了，比如常见的 Word 文档、txt 文件、源文件等。文件是数据源的一种，最主要的作用是保存数据。
但在谈程序设计时我们主要讲的文件有二种：程序文件，数据文件。
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。
在下面讨论的是数据文件，有时候我们会把信息输入到磁盘中，当我们需要时在取出来读取到内存中，这样将就是对磁盘上的文件进行处理。
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。
二文件的打开和关闭
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.
VS2019编译环境提供的 stdio.h 头文件中有以下的文件类型申明
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。
FILE* p;//文件指针
定义p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。
我们知道可以通过文件指针找到文件，那么我们又是如何打开文件的呢？
2 文件的打开和关闭
在对文件读写时应该打开文件，在使用完文件后应该关闭文件。
在用编写程序时，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，就相当和这个文件建立来联系。
ANSIC规定使用fopen函数打开文件，用fclose关闭文件。
fopen函数
参数
filename：
C 字符串，包含要打开的文件的名称
mode:
包含文件访问模式的 C 字符串
返回值
如果文件已成功打开，该函数将返回一个指向 FILE 对象的指针，该指针可用于在将来的操作中标识流。
否则，将返回空指针。
fclose函数
参数
stream：
指向指定要关闭的流的 FILE 对象的指针。
返回值
如果流成功关闭，则返回零值。
失败时，返回 EOF。
对于mode访问的模式，我们可以细细研究一下。 
下面以只读的方式为大家演示
注意如果出现rb,wb，ab这些都是二进制的文件执行操作。
”r"只读的方式：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include<stdio.h> int main() { FILE* ptr =fopen("add.txt","r");//在相对路径上打开文件 //报出文件出错的原因 if (ptr == NULL) { perror("fopen");//报出错误信息 return 1; } fclose(ptr);//关闭文件 ptr = NULL;//防止出现野指针 return 0; }
我们运行起来看看：
这里报错说没有找到add.txt文件,确实在当前目录文件下我并没有添加该文件，那么我们在当前目录下添加该文件试试，在自己目录文件下打开的是相对路径，那么绝对路又该是怎么样子的呢？
FILE* ptr = fopen("C:\\Users\\wstc2\\Desktopadd.txt", "a");//在绝对路径上打开文件(追加)
我们知道怎么打开文件，但我们又是如何向文件中输入/输入数据的呢？下面我们一起来看看吧！
三 文件的顺序读写
上面主要是我们一些在文件中输入的字符函数，有兴趣的小伙伴可以动手试试噢！
1 puts函数演示
下面就为大家演示putc函数，写数据进入文件中（相对于把内存中的数据输出到文件中）。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include<stdio.h> int main() { FILE* ptr = fopen("add.txt", "w"); if (ptr == NULL) { perror("fopen");//报错 return 1; } //写数据 int i = 0; for (i = 'a';i<='z';i++) { fputc(i,ptr); } //关闭文件 fclose(ptr); ptr = NULL;//防止出现野指针 return 0; }
在打开我们的add文件 
可以看到文件中真的入了'a'到'z'的字符.
2 对比一组函数
scanf/fscanf/sscanf
printf/fprintf/sprintf
我们相信大家对scanf(标准输入)和printf(标准输出)这二个函数是非常熟悉的，但fscanf和sscanf,fprintf和sprintf又是什么呢？下面我们来一一分析
fscanf和fprintf
把流(文件)的信息从相应的指定流(文件)中,以指定格式读出来。
把一定格式的信息，写进指定流(文件)中。
struct s { char name[10]; int age; char sex[10]; }p; int main() { FILE* ptr = fopen("add.txt", "w"); struct s p = { "zhangshan",18,"man"}; if (ptr == NULL) { perror("fopen");//报错 return 1; } //写数据 fprintf(ptr,"%s %d %s", p.name, p.age, p.sex); //关闭文件 fclose(ptr); ptr = NULL;//防止出现野指针 return 0; }
什么代码就是通过一格式把信息写进文件中了，下面我们看看：
下面我们继续来研究一下sscanf和sprintfh函数。
sscanf和sprintf
把一个字符串转化一个格式化的数据。
把一个格式化的数据写到字符串中，本质是把一个格式化的数据转换成字符串。
struct s { char name[20]; int age; char sex[10]; }p; int main() { struct s p = { "zhanshan",18,"man" }; struct s tmp = { 0 }; char buf[100] = { 0 }; //把p中的数据格式化转化为字符串放到buf中 sprintf(buf, "%s %d %s", p.name, p.age, p.sex); printf("字符串: %s\n", buf); //从字符串buf中获取一个格式化的数据放到tmp中 sscanf(buf, "%s %d %s", tmp.name, (&tmp.age), tmp.sex); printf("格式化: %s %d %s", tmp.name, tmp.age, tmp.sex); return 0; }
最后我们在做个简单的总结这组函数：
总结
scanf是针对标准输入的格式化输入语句
prinf是针对标准输出的格式化输出语句
fscanf是针对所有输入流的格式化输入语句fprintf是针对所有输出流的格式化输出语句
sscanf是从一个字符串中转化出一个格式化的数据sprintf是把一个格式化的数据转化成字符串
四 文件的随机读写
我们在上面知道了怎么对文件顺序读写，那么如果我们不想从文件的开始读取数据，又该用什么函数经行程序编码呢？
1 fseek函数 
根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针,这样就可以在指定文件输入和输出数据。
参数
stream:
指向文件的指针
offset:
设置要偏移的字节数
二进制文件：要从源偏移的字节数
文本文件：零或 ftell 返回的值
origin:
表明要输入或者输出文件的状态,(是文件开始位置还是文件指向的当前位置)。
当从文件开始位置读取或者写入用SEEK_SET
当从文件指定位置读取或者写入用SEEK_CUR
当从文件末尾位置读取或者写入用SEEK_END
下面我们写个代码验证一下吧
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include<stdio.h> #include<string.h> int main() { FILE* pFile; //打开文件 pFile = fopen("add.txt", "wb"); //判断文件是否打印成功 if (pFile == NULL) { printf("%s\n", strerror(errno)); } fputs("Win or bust", pFile);//为文件写入信息 fseek(pFile, 0, SEEK_END);//在指定位置写入 fputs(" me", pFile);//写入 //关闭文件 fclose(pFile); pFile = NULL; return 0; }
大家可以看到我们在文件的末尾成功写了数据。
2 ftell
返回文件指针相对于起始位置的偏移量
这里我们在代码中细细体会它的作用吧
int main() { FILE* pFile; long size;//既然返回文件指针相对起始位置的偏移量 //打开文件，以二进制的方式 pFile = fopen("add.txt", "rb"); if (pFile == NULL) perror("Error opening file"); else { fseek(pFile, 0, SEEK_END); // non-portable size = ftell(pFile); //关闭文件 fclose(pFile); printf("Size of add.txt: %ld bytes.\n", size); } return 0;
在文件add在我们存放的是"Win or bust me"确实是返回了文件指针相对文件起始位置的偏移量。这有什么用呢?其实这是配合这fseek函数使用，因为我们在要为该函数输入偏移量，当文件中的数据多起来，我们不可能自己去数，所以就可以用到该函数帮助我们计算偏移量。
3 rewind
让文件指针的位置回到文件的起始位置
这里我们就不过多的举例了，我们只要记得我们在使用了fseek函数后文件指针发生了偏移，我们就可以用rewind函数让文件指针回到文件的起始文件。
五 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。 如有整数10000，如果以ASCII码的形式输出到磁盘，则磁盘中占用5个字节（每个字符一个字节），而 二进制形式输出，则在磁盘上只占4个字节。但这样存储并优点并不是绝对的，如在内存中存储1，以文件形式存就占一个字节，二进制存还是要4给字节(int)。
下面我们来测试一下10000在内存在的存储：
int main() { int a = 10000; FILE* pf = fopen("add.txt", "wb"); fwrite(&a, 4, 1, pf);//二进制的形式写到文件中 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
其中10000以十六进制存就是10 27 00 00（小端存放）
六 文件读取结束的判定
当我们在文件在读数据时，我们怎么才能判读数据被读完呢？
1 被错误使用的feof
牢记：在文件读取过程中，不能用feof函数的返回值直接用来判断文件的是否结束。
而是应用于当文件读取结束的时候，判断是读取失败结束，还是遇到文件尾结束。
1. 文本文件读取是否结束，判断返回值是否为 EOF （ fgetc ），或者 NULL （ fgets ）
例如：
fgetc 判断是否为 EOF . fgets 判断返回值是否为 NULL
2. 二进制文件的读取结束判断，判断返回值是否小于实际要读的个数。
例如： fread判断返回值是否小于实际要读的个数。
下面为大家演示如何正确使用feof函数
文本文件：
int main() { int ch = 0; //打开文件 FILE* ptr = fopen("add.txt","r"); //判断 if (ptr == NULL) { printf("%s\n", strerror(errno));//打印错误信息 return 1; } //fgetc,当读取失败或者遇到文件结束标志结束,都回返回EOF while ((ch = fgetc(ptr)) != EOF) { putchar(ch); } printf("\n");//换行 //判断是什么原因读取文件结束 if (ferror(ptr)) { puts("I/O error when reading\n"); } else if(feof(ptr)) { puts("End of file reached successfully\n"); } //关闭文件 fclose(ptr); ptr = NULL; return 0; }
所以说其实feof函数的作用是在，文件结束后，判断文件是否遇到文件结束标志停止的，而不是判断文件否结束。
七 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 
下面我们继续写代码验证一下，数据缓存区的存在。
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; }
今天的分析就到这里吧！大家喜欢的话支持一下博主吧！
