✨四、文件操作

⛲1.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。

①fopen（打开）

函数原型：FILE* fopen(const char* filename, const char* mode);
函数功能：Open a file.（打开文件）
返回类型：Each of these functions returns a pointer to the open
file.A null pointer value indicates an error.（如果打开成功，返回指向文件信息区的指针，如果返回失败，返回空指针NULL）
函数参数1：filename（文件名，实际上包括3部分内容，而不仅仅是文件名主干。如果文件路径未写，则默认本路径）
函数参数2：Type of access permitted（文件打开方式）

文件打开方式如下表：

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件指针_07

注意：‘w’打开的时候如果有同名文件，该文件中的内容会被销毁

#include<stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main()
{
    //打开文件test.txt
    FILE* pf = fopen("test.txt", "r");    //相对路径
    //.. 表示上一级路径
    //.  表示当前路径
    //fopen("../../test.txt", "r")

    //绝对路径的写法
    //fopen("D:\\桌面\\test-2\\test-2", "r"); //两个//是为了转义字符
    if (pf == NULL)
    {
        printf("%s\n", strerror(errno));
        return 0;
    }
    //打开成功
    //读文件

    //关闭文件
    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

②fclose（关闭）

函数原型：int fclose(FILE* stream);
函数功能：Closes a stream(fclose) or closes all open streams(_fcloseall).（关闭文件）
返回类型：fclose returns 0 if the stream is successfully closed._fcloseall returns the total number of streams closed.Both functions return EOF to indicate an error（关闭文件成功返回0，关闭文件失败返回EOF（值为 - 1）来报错）
函数参数：Pointer to FILE structure（文件指针）

举例：
1）在项目工程所在文件路径下新建一个测试文件

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_流（steam）_08

2）测试代码

#include<stdio.h>
int main()
{
    //打开文件
    FILE* pf1 = fopen("test1.txt", "r");
    if (pf1 == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    //写文件
    //......
    //关闭文件
    fclose(pf1);
    return 0;
}

3）文件打开结果

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件操作_09

调整一下（为了进一步理解相对路径和绝对路径，这里的filename使用绝对路径的方式）

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_操作文件函数_10

刚刚我们是以“读”的方式来打开文件，现在我们来尝试用“写”的方式来打开文件

#include<stdio.h>
int main()
{
    FILE* pf = fopen("file1.dat", "w");
    if (pf == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    //写文件
    //... 
    printf("open file success!\n");
    //关闭文件
    fclose(pf);
}

在我们刚刚的路径下是没有file1.dat这个文件的，因为我们用“w”的方式打开文件，所以会创建一个新的文件

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件指针_11

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件操作_12

⛳2.文件的顺序读写

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_操作文件函数_13

①fputc函数与 fgetc函数

(1)举例：fput写入字符

int main()
{
    
    FILE* pf = fopen("FILE.txt", "w");    
    if (pf == NULL)
    {
        printf("%s\n", strerror(errno));
        return 0;
    }
    fputc('T', pf);
    fputc('E', pf);
    fputc('X', pf);
    fputc('T', pf);


    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件操作_14

写入成功

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_C语言_15

(2)举例：fgetc写入字符

#include<stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main()
{
    
    FILE* pf = fopen("FILE.txt", "r");    
    if (pf == NULL)
    {
        printf("%s\n", strerror(errno));
        return 0;
    }
    printf("%c ", fgetc(pf));//T
    printf("%c ", fgetc(pf));//E
    printf("%c ", fgetc(pf));//X
    printf("%c ", fgetc(pf));//T

    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

成功输出

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件操作_16

②流（stream）的概念

输入输出是数据传送的过程, 数据如流水一样从一处流向另一处, 因此常将输入输出形象地称为流(stream), 即数据流。

流表示了信息从源到目的端的流动。在输入操作时, 数据从文件流向计算机内存, 在输出操作时, 数据从计算机流向文件(如打印机、磁盘文件)。文件是由操作系统进行统一管理的, 无论是用Word打开或保存文件, 还是C程序中的输入输出都是通过操作系统进行的。“流”是一个传输通道, 数据可以从运行环境(有关设备)流入程序中, 或从程序流至运行环境。

C语言把文件看作一个字符(或字节)的序列, 即由一个一个字符(或字节)的数据顺序组成。一个输入输出流就是一个字符流或字节(内容为二进制数据)流。
C的数据文件由一连串的字符(或字节)组成, 而不考虑行的界限, 两行数据间不会自动加分隔符,对文件的存取是以字符(字节)为单位的。输入输出数据流的开始和结束仅受程序控制而不受物理符号(如回车换行符)控制, 这就增加了处理的灵活性。
这种文件称为流式文件。

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件指针_17

*C语言程序，只要运行起来，就默认打开了三个流，类型均为FILE

stdin-- - 标准输入流-- - 键盘 stdout-- - 标准输出流-- - 屏幕 stderr-- - 标准错误流-- - 屏幕

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_操作文件函数_18

知道这个概念有个想法，他就可以从键盘上输入然后屏幕读出来

看下面代码例子：

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件指针_19

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_操作文件函数_20

接下来我们进行读文件，将生成的文件读出来

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_操作文件函数_21

刚刚这种是从文件里面读，我们也可以从标准输入流stdin–键盘读

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_C语言_22

上面说的fputc\fgetc都是一个个字符方式读取的，如果要用这两个函数来处理字符串的话，效率就会非常低，那么用没用类似于这两个函数，但是可以一行一行读取的函数呢？

③fgets（读取）与 fputs（写入）函数

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_流（steam）_23

这两个函数就是用来实现刚刚说的功能的。

举例fgets :

1）我们在文档中输入

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_C语言_24

2)我们使用fgets读取文件信息

#include<stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main()
{
    char buf[1024] = { 0 };

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

    if (pf == NULL)
    {
        printf("%c ", strerror(errno));
        return 0;
    }
    
    //一行一行的读数据
    fgets(buf, 1024, pf);
    printf("%s", buf);

    //再写一遍可以读取下一行
    fgets(buf, 1024, pf);
    printf("%s", buf);


    fclose(pf);
    pf = NULL;
}

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_C语言_25

举例二：fputs输入数据到文件中

1）使用fputs输入 HELLO WORLD

int main()
{
    FILE* pf = fopen("FILE.txt", "w");

    if (pf == NULL)
    {
        printf("%c ", strerror(errno));
        return 0;
    }
    
    fputs("HELLO WORLD", pf);


    fclose(pf);
    pf = NULL;
}

2 ）文本里面内容被修改

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_操作文件函数_26

注意：

如果想要写入的字符串换行，则需要在字符串内容中添加换行‘\n’

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件指针_27

举例3 : 从键盘上读取一行文本

#include<stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main()
{

    char buf[1024] = { 0 };
    fgets(buf, 1024, stdin);//从标准输入流读取
    fputs(buf, stdout);//从标准输出流输出

    //上面写法等价于下面这种写法
    //gets(buf);
    //puts(buf);
}

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_C语言_28

④fscanf（读取）与fprintf（写入）函数

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件指针_29

**前面进行的是字符的输入输出, 而实际上数据的类型是丰富的。**大家已很熟悉用printf 函数和scanf 函数向终端进行格式化的输入输出, 即用各种不同的格式以终端为对象输入输出数据。其实也可以对文件进行格式化输入输出, 这时就要用fprintf函数和 fscanf函数, 从函数名可以看到, 它们只是在printf和 scanf的前面加了一个字母f。它们的作用与printf 函数和scanf函数相仿, 都是格式化读写函数。

只有一点不同: fprintf 和 fscanf 函数的读写对象不是终端而是文件。

**它们的一般调用方式为 : **

fprintf(文件指针, 格式字符串, 输出表列);
fscanf(文件指针, 格式字符串, 输入表列);

函数格式就是这样

就比printf前面多了一个流

1）举例1 ：fprintf函数写数据到文件里

#include<stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

struct S 
{
    int a;
    float b;
    char arr[10];
};

int main()
{
    struct S s = { 10,3.1415,"hehe"};
    FILE* pf = fopen("text.txt", "w");
    if (pf == NULL)
    {
        return 0;
    }

    //格式化写文件
    fprintf(pf, "%d %f %s", s.a,s.b,s.arr);

    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

结果展示：

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件指针_30

2）举例2：fscanf(读取)函数得到文件数据

现在我们将输出的结构体文件重新读入到结构体变量中：

#include<stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

struct S 
{
    int a;
    float b;
    char arr[10];
};

int main()
{
    struct S s = { 10,3.1415,"hehe"};
    FILE* pf = fopen("text.txt", "w");
    if (pf == NULL)
    {
        return 0;
    }

    //格式化的输入函数（读取）
    fscanf(pf, "%d %f %s", &(s.a), &(s.b), s.arr);//读到的数据放到结构体中
    printf("%d %f %s", s.a, s.b, s.arr);

    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_操作文件函数_31

当然我们也可以用fprintf，stdout是标准输出流，也就是屏幕

#include<stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

struct S 
{
    int a;
    float b;
    char arr[10];
};

int main()
{
    struct S s = { 0 };

    //从键盘上读取，从屏幕上输出
    fscanf(stdin, "%d %f %s", &(s.a), &(s.b), &(s.arr));
    fprintf(stdout, "%d %f %s", s.a, s.b, s.arr);
}

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件操作_32

上面我们说谈到的输入和输出实际上都是以文本数据的形式，也就是ASCII码形式。

⑤fread(二进制输出) 与fwrite(二进制输出)

在程序中不仅需要一次输入输出一个数据, 而且常常需要一次输入输出一组数据(如数组或结构体变量的值),C语言允许用fread函数从文件中读一个数据块, 用fwrite函数向文件写一个数据块。在读写时是以二进制形式进行的。在向磁盘写数据时, 直接将内存中一组数据原封不动、不加转换地复制到磁盘文件上, 在读入时也是将磁盘文件中若干字节的内容一批读入内存。

函数原型 :

注意：

1）buffer:是一个地址。对fread来说, 它是用来存放从文件读入的数据的存储区的地址。对fwrite来说,是要把此地址开始的存储区中的数据向文件输出(以上指的是起始地址)。

2）size : 要读写的字节数。

3）count : 要读写多少个数据项(每个数据项长度为size)。

4） fp : FILE类型指针。在打开文件时指定用二进制文件, 这样就可以用fread和 fwrite函数读写任何类型的信息。

举例（一） :fwrite函数写入二进制数据进文件中

#include<stdio.h>

struct S
{
    char name[20];
    int age;
    double score;
};
int main()
{
    struct S s = { "张三",20,55.6 };
    FILE* pf = fopen("text.txt", "wb");//以二进制写是 “ wb ”
    if (pf == NULL)
    {
        return 0;
    }

    //以二进制写文件
    fwrite(&s, sizeof(struct S), 1, pf);


    fclose(pf);
    pf = NULL;

    return 0;
}

结果展示：

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_操作文件函数_33

举例（二）：fread函数读取文件中的二进制，并打印

#include<stdio.h>

struct S
{
    char name[20];
    int age;
    double score;
};
int main()
{
    struct S s = { "张三",20,55.6 };
    struct S tmp = { 0 };

    FILE* pf = fopen("text.txt", "rb");//以二进制读 是 “ rb ”
    if (pf == NULL)
    {
        return 0;
    }

    //以二进制读文件
    fread(&tmp, sizeof(struct S), 1, pf);
    //打印读的文件
    printf("%s %d %lf", tmp.name, tmp.age, tmp.score);

    fclose(pf);
    pf = NULL;

    return 0;
}

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_C语言_34

⑥对比一组函数

scanf / fscanf / sscanf
printf / fprintf / sprintf

scanf与printf是一组-- - 从标准输入流（stdin） / 输出流（stdout）中输入 / 输出格式化的数据

fscanf与fprintf一组-- - 从所有流类型（包括标准输入流\输出流，文件流等各种流）输入 / 输出格式化的数据

sscanf与sprintf一组-- - 从一个字符串中输入 / 输出格式化数据

函数原型

sscanf 与 sprintf 使用举例：

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件操作_35

⚽3.文件随机读取

一般情况下, 在对字符文件进行顺序读写时, 文件位置标记指向文件开头, 这时如果对文件进行读的操作, 就读第1个字符, 然后文件位置标记向后移一个位置, 在下一次执行读的操作时, 就将位置标记指向的第⒉个字符读入。依此类推, 遇到文件尾结束。

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件操作_36

可以根据读写的需要, 人为地移动文件位置标记的位置。文件位置标记可以向前移、向后移, 移到文件头或文件尾, 然后对该位置进行读写,
显然这就不是顺序读写了, 而是随机读写。

①fseek函数

根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针。

函数原型：

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件指针_37

起始点的选项有三个

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_C语言_38

举例：

1）准备文件，输入一串字符

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件操作_39

2）使用 fseek函数

#include<stdio.h>

int main()
{


    FILE* pf = fopen("text.txt", "r");//abcdefg
    if (pf == NULL)
    {
        return 0;
    }

    //1.定位文件指针
    fseek(pf, 2, SEEK_CUR);//从当前位置

    //2.读取文件
    int ch = fgetc(pf);
    printf("%c\n", ch);//c
    ch = fgetc(pf);
    printf("%c\n", ch);//d
    ch = fgetc(pf);
    printf("%c\n", ch);//e


    fclose(pf);
    pf = NULL;

    return 0;
}

3）运行结果

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_流（steam）_40

现在我们运用fseek函数对当前文件指针位置进行偏移，

比如：

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件指针_41

本来pf读了a之后，应该移动到b的位置，但是用fseek让其偏移 - 1，也就是向左偏移一个位置（一个字节），又回到了a。

当起始点为SEEK_END 的时候，只能向左（向前）偏移，也就是偏移量只能为负值
当起始点为SEEK_SET 的时候，只能向右（向后）偏移，也就是偏移量只能为正值

②ftell函数

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

函数原型：

举例：

int main()
{


    FILE* pf = fopen("text.txt", "r");//abcdefg
    if (pf == NULL)
    {
        return 0;
    }

    //1.定位文件指针
    fseek(pf, 2, SEEK_CUR);//从当前位置

    //2.读取文件
    int ch = fgetc(pf);
    printf("%c\n", ch);//c
    ch = fgetc(pf);
    printf("%c\n", ch);//d
    ch = fgetc(pf);
    printf("%c\n", ch);//e

    //确定当前位置偏移量
    int pos = ftell(pf);
    printf("%d", pos);

    fclose(pf);
    pf = NULL;

    return 0;
}

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_文件操作_42

③rewind函数

让文件指针的位置回到文件的起始位置

函数原型：

举例 ;

#include<stdio.h>

int main()
{


    FILE* pf = fopen("text.txt", "r");//abcdefg
    if (pf == NULL)
    {
        return 0;
    }

    //1.定位文件指针
    fseek(pf, 2, SEEK_CUR);// c位置

    int ch =fgetc(pf);
    printf("%c\n", ch);//c

    rewind(pf);//回到起始位置
    ch = getc(pf);
    printf("%c\n", ch);//a

    fclose(pf);
    pf = NULL;

    return 0;
}

结果展示：

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_C语言_43

⌚4.文件结束判定

①feof函数

常被被错误使用的 feof函数

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。

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.
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

例如∶

1.fread判断返回值是否小于实际要读的个数。 fgetc函数在读取结束的时候，会返回EOF 正常读取的时候，返回的是字符的AscII码值

2.fgets函数在读取结束的时候，会返回NULL 正常读取的是时候，返回存放字符串的空间起始地址。

3.fread函数在读取的时候，返回的是实际读取到的完整元素的个数，如果发现读取到的完整元素的个数小于实际要读取（指定要读取）的个数，这就是最后一次读取了。

举例：
（1）先创建一个test.txt文件，然后在里面随便编辑点内容进行保存
【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_C语言_44

2）编写代码，将刚刚test.txt文件的内容读出来放到一个新文件test2.txt当中（相当于复制拷贝一份test.txt）

#include<stdio.h>
int main()
{
    FILE* pfread = fopen("test.txt", "r");
    if (pfread == NULL)
    {
        perror("fopne");
        return 1;
    }
    FILE* pfwrite = fopen("test2.txt", "w");
    if (pfwrite == NULL)
    {
        //退出前要先关闭打开的pfread
        fclose(pfread);
        pfread = NULL;
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    if (feof(pfread))
    {
        printf("遇到文件结束标志，正常结束\n");
    }
    else if (ferror(pfread))
    {
        printf("文件读取失败结束！\n");
    }
    //文件都正常打开
    int ch = 0;
    while ((ch = fgetc(pfread)) != EOF)
    {
        //写文件
        fputc(ch, pfwrite);
    }
    return 0;
}

程序运行后，在源文件路径下生成test2.txt

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_C语言_45

打开test.txt和test2.txt进行对比，会发现两者是一样的

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_C语言_46

代码举例:文本文件

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    int c; // 注意：int，非char，要求处理EOF 
    FILE* fp = fopen("test.txt", "r"); 
    
    if(!fp)     
    {
    perror("File opening failed");
    return EXIT_FAILURE;
    }
    //fgetc 当读取失败的时候或者遇到文件结束的时候，都会返回
    EOF while ((c = fgetc(fp)) != EOF) // 标准C I/O读取文件循环
    {
    putchar(c);
    }
    
    //判断是什么原因结束的if (ferror(fp))
    puts("I/O error when reading"); 
    else if (feof(fp))
    {
    puts("End of file reached successfully");
    }

    fclose(fp);
}

代码举例:二进制文件

#include <stdio.h>
enum { SIZE = 5 }; 
int main(void)
{
    double a[SIZE] = {1.0,2.0,3.0,4.0,5.0};
    double b = 0.0; size_t ret_code = 0;
    FILE *fp = fopen("test.bin", "wb"); // 必须用二进制模式
    fwrite(a, sizeof(*a), SIZE, fp);    // 写 double 的数组fclose(fp);

    fp = fopen("test.bin","rb");
    // 读 double 的数组
    while((ret_code = fread(&b, sizeof(double), 1, fp))>=1)
    {
        printf("%lf\n",b);
    }
    if (feof(fp))
    printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n"); 
    
    else if (ferror(fp))
    {
    perror("Error reading test.bin");
    }
    
    fclose(fp); 
    fp = NULL;
}

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）_C语言_47

【C语言进阶】—— 文件操作（详解）(下)

✨四、文件操作

⛲1.文件的打开和关闭

①fopen（打开）

②fclose（关闭）

⛳2.文件的顺序读写

①fputc函数与 fgetc函数

②流（stream）的概念

③fgets（读取）与 fputs（写入）函数

④fscanf（读取）与fprintf（写入）函数

⑤fread(二进制输出) 与fwrite(二进制输出)

⑥对比一组函数

⚽3.文件随机读取

①fseek函数

②ftell函数

③rewind函数

⌚4.文件结束判定

①feof函数

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