【C语言】文件 *** 作

        因为数据如果只存储在内存中，程序结束后数据就被摧毁了，为了能够让数据持久化的保留，这里就需要把数据存储在文件中，需要使用的时候直接从文件中读取出来使用。

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一、文件指针

        在内存中有个专门来进行文件交互的区域，使用FILE*类型的指针来控制 *** 作文件，FILE *是个结构体指针。

struct _iobuf {  
        char *_ptr;  
        int   _cnt;  
        char *_base;  
        int   _flag;  
        int   _file;  
        int   _charbuf;  
        int   _bufsiz;  
        char *_tmpfname;  
        };  
typedef struct _iobuf FILE;  

 流(stream):

        流是一个很抽象的概念，可以理解为水流，为了方便所有外部设备的输入和输出，在其连接的上层封装了一个流。

当程序需要读取数据的时候，就会开启一个通向数据源的流。

这个数据源可以是文件，内存，或是网络连接。

        类似的，当程序需要写入数据的时候，就会开启一个通向目的地的流。

这时候你就可以想象数据好像在其中“流”动一样。

        其包括文件流、标准输入流（stdin 键盘）、标准输出流（stdout 屏幕）、标准错误流（stdrerr 屏幕）        

        那么对于 *** 作文件来说，就要使用文件的流。

   

FILE* pf=fopen("test.txt","r");//以读的方式打开文件

         这里pf指针就可以理解为打开了文件test.txt并与文件流产生了连接。

注意这里最好判断pf是不是为NULL，如果为NULL说明打开文件失败

if(pf==NULL)
    printf("文件打开失败\n");

         这样就可以从文件读取数据或者写入数据了。

而这里根据fopen()的第二个参数，来选择对文件的具体 *** 作

字符串	说明
r	以只读方式打开文件，该文件必须存在。
r+	以读/写方式打开文件，该文件必须存在。
rb+	以读/写方式打开一个二进制文件，只允许读/写数据。
rt+	以读/写方式打开一个文本文件，允许读和写。
w	打开只写文件，若文件存在则文件长度清为零，即该文件内容会消失；若文件不存在则创建该文件。
w+	打开可读/写文件，若文件存在则文件长度清为零，即该文件内容会消失；若文件不存在则创建该文件。
a	以附加的方式打开只写文件。 若文件不存在，则会创建该文件；如果文件存在，则写入的数据会被加到文件尾后，即文件原先的内容会被保留（EOF 符保留）。
a+	以附加方式打开可读/写的文件。 若文件不存在，则会创建该文件，如果文件存在，则写入的数据会被加到文件尾后，即文件原先的内容会被保留（EOF符不保留）。
wb	以只写方式打开或新建一个二进制文件，只允许写数据。
wb+	以读/写方式打开或新建一个二进制文件，允许读和写。
wt+	以读/写方式打开或新建一个文本文件，允许读和写。
at+	以读/写方式打开一个文本文件，允许读或在文本末追加数据。
ab+	以读/写方式打开一个二进制文件，允许读或在文件末追加数据。

        有的文件 *** 作会自己生成文件，如果fopen()第一个参数只写了文件名，其生成在同.c或者.cpp文件路径下 。

当然有的命令不会自己创建文件的话自己创建也可以。

        

         fopen()其第一个参数可以如果只使用文件名，其称为相对路径。

如果加上经过的文件和盘符，其叫做绝对路径

         对于绝对路径来说，其文件不用存放在同代码文件目录中，可以在任意地方。

二、文件 *** 作函数：

int ch = fgetc(pf);   //从文件接受一个字符
fputc(ch,pf);         //然后输出到文件里
​

int ch = fgetc(stdin);   //从键盘接受一个字符
fputc(ch,stdout);        //然后输出到屏幕上

fputs("abcdef\n",pf); //写一行

char arr[256]={0}; 
fgets(arr,256,pf);    //只读一行，遇到\n结束。

只读255个，最后一个是\0

while(fgets(arr,256,pf)!=NULL){

    printf("%s\n",arr);
}

PS：上面的函数和这里fputs()跟fgets()函数，不仅可以从文件中读取和写入一行数据，还可以使用标准输入流，标准输出流从键盘上读取输出到屏幕上。

写入文件一行字符串。

 

从文件读取一行。

 

struct Stu
{
    char name[20];
    int age;
    double score;
}s={"张三","15",85.5};

//所有输出流的格式化输出(到文件)：
fprintf(pf,"%s %d %lf",s.name,s.age,s.score);
//所有输入流的格式化(从文件)输入:
fscanf(pf,"%s %d %lf",s.name,&(s.age),&(s.score));

         可以发现这两个函数跟printf()和scanf()非常相似。

fprintf(stdout,"%s %d %lf",s.name,s.age,s.score);
//相当于printf();
fscanf(stdin,"%s %d %lf",s.name,&(s.age),&(s.score));
//相当于scanf();

        但是其实这两个函数跟 sprintf()和 sscanf()最为相似。

只不过一个是文件 *** 作，一个是字符串 *** 作。

char buf[256]={0};
sprintf(buf,"%s %d %lf",s.name,s.age,s.score);
//把一个格式化的数据转换成字符串
sscanf(buf,"%s %d %lf",s.name,&(s.age),&(s.score));
//从一个字符串中提取出格式化的数据

二进制写文件 ：

fwrite(&s,sizeof(buf),1,pf);

fread(&s,sizeof(buf),1,pf);

        二进制写文件（注意用wb格式），是把数据转换成二进制形式，不做任何更改，直接输出到文件。

但是由于文本文件.txt不能解析二进制，所以会出现乱码。

三、随机读写：指定位置读写

fseek();
SEEK_CUR;//文件当前的位置
SEEK_END;//文件末尾的位置
SEEK_SET;//文件开始的位置

       文件数据有数据 a b c d e

//随机读
int ch = fgetc(pf);
fseek(pf, 2, SEEK_CUR);
ch = fgetc(pf);

        这里读取了一个字符后，文件指针指向b，使用函数fseek()使指针在本位置，往后偏移2，指向d。

最后ch得到的就是字符d。

        刚开始初始化指针pf时，指针指向文件最开始a，读一个字符，指针往后偏移1。

fseek(pf,-2,SEEK_END);

PS：使用负数是往前偏移，在指针指向文件开头的时候不要往前偏移。

指向文件时不要往后偏移。

//随机写
fputc('a', pf);
fputc('b', pf);
fputc('c', pf);
fputc('d', pf);
fseek(pf, -3, SEEK_CUR);
fputc('w', pf);

这样会把指针再次指向字符b的位置，然后把b改为w。

最后的文件存的结果就是awcd

         当不知道文件指针指向何处的时候，可以用库函数来查看。

long int ftell ( FILE * stream );

          返回文件指针相当于起始位置的偏移量

void rewind ( FILE * stream );

           让pf指向起始地址

四、判断读取结束        

        是根据判断读取函数的返回值来判断的。

while(ch=getc(pf)!=EOF){
};

while(fgets(arr,256,pf)!=NULL){
};

while(fread(buf,4,1,pf)<1){
};

         fread()当读到的数据已经小于1说明读取结束或者读取错误。

这时候可以使用feof()和ferror()两个函数来判断，是读到文件末尾结束的，还是读文件出错而结束的。

if(feof(pf)){
    printf("文件读取结束\n");
}
else if(ferror(pf)){
    printf("文件读取错误\n");
}

PS：EOF是end if file的缩写，其意思为文件的末尾。

其本质为一个宏。

 

  

五、缓冲区概念

        文件在读取和写入的时候，并不是一个一个的写入和读取，这样效率低。

而是先把数据放到缓冲区，够一定数量后，一起写入或者读取。

fputs("abcde",pf);
Sleep(2000);
fflush(pf);//刷新缓冲区，把数据放到硬盘中去

        这里使程序在abcde写入缓冲区，还未刷新缓冲区时，打开文件，发现文件上并没有数据。

       

        等待20秒后，刷新了缓冲区，发现数据写入了文件。

PS：Sleep(20000)函数使程序休眠20秒，里面的单位是毫秒。

        fflush()用来刷新缓冲区。

fclose()函数也有刷新缓冲区的功能。

FILE* pf=fopen("test.txt","w");
fclose(pf);

        因为缓冲区的存在，所以 *** 作文件完成后必须使用fclose()关闭文件，防止后面继续 *** 作文件时会发生错误。

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总结：

        文件 *** 作使用的频率不高，通常在写程序日志，为了方便查看程序运行情况的时候使用。