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。防止数据的丢失。
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）。
（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）。
如图：
上图中，test.c文件就是程序文件
- 解释可执行程序：
我们随便写一串代码：
#include<stdio.h> int main() { printf("hehe\n"); return 0; }
运行后，会出现一个Debug文件夹
点进去的后缀为.exe的就是可执行程序，即程序文件
- 解释目标文件：
上图以后缀.obj命名的文件就是目标文件，这是程序在编译时产生的临时文件
（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。
- 如图：
上图中，test.txt文件是我自己创建出来的，它就是数据文件
在以前各章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
c:\code\ ---> 文件路径
test ---> 文件名主干
.txt ---> 文件后缀
.txt ---> 文件后缀
3、文件的打开和关闭
（1）文件指针
在缓冲文件系统中，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.
比如：
- 示例：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。
- 比如：
再比如：
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 );
fopen参数含义：
- 参数1：文件名
- 参数2：文件打开方式
打开方式如下：
- 例如：
在举例之前，先把原先创建的test.txt文件给删掉，以此来验证文件使用方式的具体含义。
- 先拿"w"举例：
#include<stdio.h> int main() { //打开文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //写文件 //…… //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
程序运行后，我们会看到确实创建了一个叫test.txt的文件：
但是若用"r"举例时 ：如果test.txt本身不存在，则程序报错
4、文件的顺序读写
具体讲解之前，需要先谈一下流的概念：
C语言程序，只要运行起来，就默认打开了3个流：
stdin - 标准输入流 - 键盘
stdout - 标准输出流 - 屏幕
stderr - 标准错误流 - 屏幕
上述三个都是FILE*的
（一）fgetc和fputc
- fputc：
示例：
#include<stdio.h> int main() { //打开文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //写文件 fputc('b', pf); fputc('i', pf); fputc('t', pf); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
当我们用记事本打卡test.txt文件时，发现确实已经写入了bit
- fputs也可以向屏幕输出：
#include<stdio.h> int main() { fputc('b', stdout); fputc('i', stdout); fputc('t', stdout); return 0; }
首先，我们给test.txt文件中重新放入abcdef这串字符
- 使用fgetc从文件流中读取数据
#include<stdio.h> int main() { //打开文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读文件 int ret = fgetc(pf); printf("%c\n", ret); ret = fgetc(pf); printf("%c\n", ret); ret = fgetc(pf); printf("%c\n", ret); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
- fgetc也可以从标准输入流键盘上读取：
#include<stdio.h> int main() { int ret = fgetc(stdin); printf("%c\n", ret); ret = fgetc(stdin); printf("%c\n", ret); ret = fgetc(stdin); printf("%c\n", ret); return 0; }
上述是一个一个字符的读或写，也可以一行一行的读或写
fgets和fputs
- fputs：
#include<stdio.h> int main() { //打开文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //写文件 - 按照行来写 fputs("abcdef\n", pf); fputs("qwertyuiop\n", pf); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
当我们打开test.txt文件时，那两行字符串已经被输入进去：
n表示读取的最大个数
#include<stdio.h> int main() { char arr[10] = { 0 }; //打开文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读文件 - 按照行来写 fgets(arr, 4, pf); printf("%s\n", arr); fgets(arr, 4, pf); printf("%s\n", arr); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
这里面虽然n表示读取的最大个数，但是最后一个要放\0，所以即使这里n=4，但实际每次输出只有3个字符，最后一个是\0，而且要在一行读完了才能到下一行。
fscanf和fprintf
- fprintf：
#include<stdio.h> struct S { char arr[10]; int num; float sc; }; int main() { struct S s = { "abcdef",10,5.5f }; //对格式化数据进行写文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (NULL == pf) { perror("fopen"); return 1; } //写文件 fprintf(pf, "%s %d %f", s.arr, s.num, s.sc); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
- 当我们运行程序后，打开test.txt文件：
此时就已经把一个格式化的数据写进了文件里头。
那文件的信息可不可以把它读出来？读出来且还原成那个结构体，此时用到fscanf：
- fscanf：
#include<stdio.h> struct S { char arr[10]; int num; float sc; }; int main() { struct S s = { "abcdef",10,5.5f }; //对格式化数据进行写文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (NULL == pf) { perror("fopen"); return 1; } //读文件 fscanf(pf, "%s %d %f", s.arr, &(s.num), &(s.sc)); //打印 printf("%s %d %f", s.arr, s.num, s.sc); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
- 运行如下：
fread和fwrite
接下来是二进制的读写
- fwirte：
#include<stdio.h> struct S { char arr[10]; int num; float sc; }; int main() { struct S s = { "abcdef",10,5.5f }; //以二进制的形式写文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (NULL == pf) { perror("fopen"); return 1; } //写文件 fwrite(&s, sizeof(struct S), 1, pf); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
- 当我们打开test.txt文件时，会看到：
既然我们肉眼看不出fwrite写的什么玩意儿，那肯定有能看懂的，此时用到fread：
- fread：
#include<stdio.h> struct S { char arr[10]; int num; float sc; }; int main() { struct S s = { 0 }; //以二进制的形式读文件 FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (NULL == pf) { perror("fopen"); return 1; } //读文件 fread(&s, sizeof(struct S), 1, pf); printf("%s %d %f\n", s.arr, s.num, s.sc); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
- 运行后：
由此可见：fread和fwrite是一对儿的，fwrite写，fread读。
（二）对比一组函数
sscanf和sprintf是比较特殊的：
- sprintf：把一个格式化的数据，转换城字符串
- 举例：
#include<stdio.h> struct S { char arr[10]; int num; float f; }; int main() { struct S s = { "hello",20,5.5f }; char buf[100] = { 0 }; //sprintf 把一个格式化数据转换成字符串 sprintf(buf, "%s %d %f", s.arr, s.num, s.f); printf("%s\n", buf); return 0; }
#include<stdio.h> struct S { char arr[10]; int num; float f; }; int main() { struct S s = { "hello",20,5.5f }; struct S tmp = { 0 }; char buf[100] = { 0 }; //sprintf 把一个格式化数据转换成字符串 sprintf(buf, "%s %d %f", s.arr, s.num, s.f); printf("%s\n", buf); //从buf字符串中还原出一个结构体数据 sscanf(buf, "%s %d %f", tmp.arr, &(tmp.num), &(tmp.f)); printf("%s %d %f", tmp.arr, tmp.num, tmp.f); return 0; }
