C语言文件操作 C语言入门到入土（进阶篇）_c语言进阶路线

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。

PS：前面的通讯录文件版的已经加入进去了哈！这里是链接：

通讯录（动态与静态，文件操作版）实现 w字 C语言进阶_原来45的博客-优快云博客

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。

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。

PS：把内存的数据写入到文件中是写，从文件中把数据读到内存中书读。

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（c:\code）+文件名主干（test）+文件后缀（.txt）

例如： c:\code\test.txt

为了方便起见，文件标识常被称为文件名。

3. 文件的打开和关闭

3.1 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
.

例如，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
;

VS2019没有作者找到哈。

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：

3.2 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
)；

打开方式如下：

|
文件使用方式
|
含义
|
如果指定文件不存在
|
| — | — | — |
|
“r”
（只读）
|
为了输入数据，打开一个已经存在的文本文件
|

出错
|
|
“w”
（只写）
|
为了输出数据，打开一个文本文件
|
建立一个新的文件
|
|
“a”
（追加）
|
向文本文件尾添加数据
|
建立一个新的文件
|
|
“rb”
（只读）
|
为了输入数据，打开一个二进制文件
|
出错
|
|
“wb”
（只写）
|
为了输出数据，打开一个二进制文件
|
建立一个新的文件
|
|
“ab”
（追加）
|
向一个二进制文件尾添加数据
|
出错
|
|
“r+”
（读写）
|
为了读和写，打开一个文本文件
|
出错
|
|
“w+”
（读写）
|
为了读和写，建议一个新的文件
|
建立一个新的文件
|
|
“a+”
（读写）
|
打开一个文件，在文件尾进行读写
|
建立一个新的文件
|
|
“rb+”
（读写）
|
为了读和写打开一个二进制文件
|
出错
|
|
“wb+”
（读写）
|
为了读和写，新建一个新的二进制文件
|
建立一个新的文件
|
|
“ab+”
（读写）
|
打开一个二进制文件，在文件尾进行读和写
|
建立一个新的文件
|

实例代码：

#include <stdio.h>
int main ()
{
  FILE * pFile;
  //打开文件
  pFile = fopen ("myfile.txt","w");
  //文件操作
  if (pFile!=NULL)
 {
    fputs ("fopen example",pFile);
    //关闭文件
    fclose (pFile);
 }
  return 0; }

4. 文件的顺序读写

4.1 对比一组函数：

scanf/fscanf/sscanf

printf/fprintf/sprintf

scanf(从键盘获取数据)

从标准输入流（stdin）上进行格式化输入的函数

fscanf（从文件中获取数据）
可以从标准输入流（stdin） / 指定的文件流上读取格式化的数据

sscanf（将字符串中内容转变成结构体信息）
可以从一个字符串中提取（转化）出格式化数据

printf（将数据打印到屏幕上）

向标准输出流（stdout）精选格式化输出的函数

fprintf(将数据打印到文件中)

把数据按照格式化的方式输出到标准输出流（stdout）/指定文件流

sprintf（将结构体数据转化成字符串）
把一个格式化数据转化成字符串

5. 文件的随机读写

5.1 fseek

根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针。

int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );

例子：

#include <stdio.h>

int
main
()

{

FILE
*
pFile
;

pFile

fopen
(
“example.txt”
,
“wb”
);

fputs
(
“This is an apple.”
,
pFile
);

fseek
(
pFile
,
9
,
SEEK_SET
);

fputs
(
" sam"
,
pFile
);

fclose
(
pFile
);

return
0
;

}

5.2 ftell

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

long int ftell ( FILE * stream );

例子：

#include <stdio.h>
int main()
{
    FILE* pFile;
    long size;
    pFile = fopen(“myfile.txt”, “wb”);
    if (pFile == NULL) perror(“Error opening file”);
    else
    {
        fseek(pFile, 0, SEEK_END);  // non-portable
        fputs(“this is an apple.”, pFile);
        fseek(pFile, 9, SEEK_SET);
        fputs(" sam", pFile);
        size = ftell(pFile);
        fclose(pFile);
        printf(“Size of myfile.txt: %ld bytes.\n”, size);
    }
    return 0;
}

5.3 rewind

让文件指针的位置回到文件的起始位置

例子：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int n;
    FILE* pFile;
    char buffer[27];
    pFile = fopen(“myfile.txt”, “w+”);
    for (n = ‘A’; n <= ‘Z’; n++)
        fputc(n, pFile);  //写
    rewind(pFile);   //返回文件指针
    fread(buffer, 1, 26, pFile); //读
    fclose(pFile);
    buffer[26] = ‘\0’;
    puts(buffer);
    return 0;
}

6. 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（
VS2013
测试）。

测试代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
 int a = 10000;
 FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
 fwrite(&a, 4, 1, pf);//二进制的形式写到文件中
 fclose(pf);
 pf = NULL;
 return 0; }

7. 文件读取结束的判定

7.1 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。

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。

文本文件的例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void) {
	int c; // 注意：int，非char，要求处理EOF -1 是整型
	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);