滴水三期：day26.2-C文件操作的函数

一、文件操作

• 文件分为二进制文件和文本文件，如果我们要使用C语言来操作一个文件，需要先将文件以数据流的形式打开，因为一个程序与数据的交互是以流的形式进行的；接着将文件数据读入内存，可以通过指向文件数据的文件指针对文件中的数据进行操作，最后要关闭数据流

• 文件类型指针：FILE*

  typedef struct
  {	short level;				//缓冲区“满”或“空”的程度
  	unsigned flags;			//文件状态标志
  	char fd;					//文件描述符
  	unsigned char hold; 		//如缓冲区无内容不读取字符
  	short bsize;				//缓冲区的大小
  	unsigned char*buffer;	//数据缓冲区的位置
  	unsigned char*curp;		//文件位置标记指针当前的指向
  	unsigned istemp;		//临时文件指示器
  	short token;				//用于有效性检查
  }FILE;
  

二、文件操作的函数

1.fopen()

• 格式：

  FILE* fp = fopen("文件名","打开模式");
  

  文件名可以填相对地址或者绝对地址，绝对地址格式为：D:\\father\\son.exe，或者D:/father/son.exe；打开模式简单分为：

  • “r”：只能从文件中读数据，该文件必须先存在，否则打开失败

  • “w”：只能向文件写数据，若指定的文件不存在则创建它，如果存在则先删除它再重建一个新文件

  • “a”：向文件增加新数据(不删除原有数据)，若文件不存在则打开失败，打开时位置指针移到文件末尾

  • “rb”、“wb”、“ab”：表示以二进制形式打开的文件

• 举例：

  FILE* fp = fopen("e:\zjj\a.txt","r");
  

• 返回值说明：如果正常打开，则返回被打开文件的文件指针；如果打开异常，则返回NULL

2.fclose()

• 格式：

  int n = fclose(fp);
  

  fp表示一个已经被打开文件的文件指针

• 举例：

  FILE* fp = fopen("d:\a.txt","w");
  int n = fclose(fp);
  

• 返回值说明：如果正常关闭则返回0；如果异常则返回EOF

3.fwrite()和fread()

==二进制读写==文件函数

• 格式：

  size_t fread(要读的内存指针,读的这内存大小,有几个这样的内存,文件指针);  //从文件中读
  size_t fwrite(要写的内存指针,写的这内存大小,有几个这样的内存,文件指针);  //向文件中写
  //如：假设已经定义好了一个Student结构体，一般是以一个结构体为单位的方式读写，自己定义大小也行
  Student stu;
  fread(&stu,sizeof(Student),1,fp);
  //或者一直需要读取100字节数据到内存
  char* mem = 某个内存起始地址;
  fread(mem,100,1,fp);
  

• 返回值：成功读写的字节数

4.fseek()

在文件中定位的函数

• 格式：

  int i = fseek(文件指针,偏移量,基准);
  

  • 第一个参数fp为文件指针；

  • 第二个参数是偏移量，表示要偏移的字节数，正数表示正向偏移，负数表示负向偏移；

  • 第三个参数表示设定从文件的哪里开始偏移，取值为：0、1、2

    • 为0：表示从文件起始位置增加 offset 个偏移量为新的读写位置

    • 为1：表示从目前的读写位置增加 offset 个偏移量为新的读写位置

    • 为2：表示从文件尾后，再增加 offset 个偏移量为新的读写位置

• 作用：完成文件的定位，用来设定文件的当前读写位置

• 举例：

  FILE* fp = fopen("d:\a.txt","wb"); //假设文件内容为abcd
  int i = fseek(fp,sizeof(char)*2,0);   //fp指向从a开始向后偏移2字节位置，即c。但是i的值为0
  //或者 int i = fseek(fp,100L,1);
  

• 返回值说明：如果执行成功，返回值为0；如果执行失败，不改变 fp 指向的位置，函数的返回值为 -1

5.ftell()

在文件中定位的函数

• 格式：

  long 或 int lenth = ftell(文件指针);
  

  一般都是用在fseek函数后面，以为fseek函数只显示移动的成功与否，不显示移动后指针的位置，所以用ftell来返回指针移动后的位置。

• 作用：使用 ftell 函数来取得当前文件的读写位置（是相对于传入的文件来说的相对位置，比如==最开始ftell返回的值为1==），以字节为单位！

• 要注意：

  FILE* fp = fopen("d:\a.txt","rb");  //假如a.txt文件中的内容是123,即3字节
  int start = ftell(fp);   //最开始指向的位置应为1！！！
  fseek(fp,0,2);   //把fp移到文件尾
  int size = ftell(fp);  //此时size的值应该为3！！！而不是2！！一定要注意！所以可以用此方法算文件大小
  

6.fprintf()和fscanf()

• 格式：

  fscanf(fp,"%d",&num);  //第一个参数是文件指针，后面两个和scanf参数一样
  //fprintf同理
  

• fscanf：从文件指针中读取数据，存储到后面的参数中

• fprintf：把后面的参数中的数据，存储到文件指针中去

• 每读或写完：文件指针都要向后偏移

7.fgetc()、fputc()和fgets()、fputs()

函数名	调用形式	功能	返回值
fgets	fgets(str,n,fp)	从fp指向的文件读入一个长度为(n-1)的字符串，存放到字符数组str中，存放在字符串空间也可以	读成功，返回地址str，失败则返回NULL
fputs	fputs(str,fp)	把str所指向的字符串写到文件指针变量fp所指向的文件中	输出成功，返回0；否则返回非0值
fgetc	fgetc(fp)	从fp指向的文件读入一个字符	读成功，返回所读的字符，失败则返回文件结束标志EOF(即-1)
fputc	fputc(ch,fp)	把字符ch写到文件指针变量fp所指向的文件中	输出成功，返回值就是输出的字符；输出失败，则返回EOF（即-1）

三、作业

1. 将记事本的.exe文件读取到内存，并返回读取后在内存中的地址

   • 思路：
     • 打开要读取的文件，二进制读的形式
     • 计算文件内容的长度（字节为单位）
     • 动态申请内存，大小要够存放此文件内容
     • 将文件内容写入申请的内存
     • 返回申请内存的起始地址，即文件写入内存的地址

   #include "stdafx.h"
   #include "stdlib.h"  //文件操作函数应该在stdio.h中，但是stdlib.h中包含了
   char* Function(char* filePath){
   	FILE* fp = fopen(filePath,"rb");    //以二进制读的方式打开此文件
   	if(fp == NULL){
           exit(0);    //异常处理
       }
   	fseek(fp,0,2);  //定位到文件结尾
   	int size = ftell(fp);  //显示指针当前的位置，即文件结尾的位置，它是按偏移字节显示的，所以这个值相当于文件的大小（字节）
   	char* p = (char*)malloc(size);  //动态申请内存，大小为size
   	if(!p){
   		exit(0);   //异常处理
   	}
   	char* ret = p;  //先将此时申请内存的起始地址记住，后面要返回这个值
   	fseek(fp,0,0);  //将文件指针重新定位到文件的起始位置
       
       //方法一：用fread
       fread(p,size,1,fp);
       
       /*方法二：用fscanf
   	for(int i = 0;i < size;i++){
   		fscanf(fp,"%c",(p + i));  //一个字节一个字节将文件的内容写入内存中
   	}*/
       
       /*方法三：用fgetc
       for(int i = 0;i < size;i++){
   		*(p + i) = fgetc(fp);
   	}*/
       
       /*方法四：用fgets
       fgets(p,size,fp);
       */
       
       fclose(fp);  //最后关闭流
       free(p);
   	return ret;  //返回文件在内存中的地址
   }
   int main(int argc,char* argv){
       char* filePath = "D:/C-language/file/notepad.exe";  //这里填写绝对路径即可 
   	char* pMem = Function(filePath);
   	printf("%x",pMem);
       return 0;
   }
   

2. 将内存中的数据存储到一个文件中，(.exe格式)，然后双击打开，看是否能够使用

   • 思路：
     • 在第一题的基础上，只需要再打开一个文件，fopen如果发现没有此文件，则会新建
     • 将内存中的数据写入到此文件中即可

   #include "stdafx.h"
   #include <stdlib.h>
   
   //将内存中的数据存储到一个文件中(.exe格式)，然后双击打开
   void memToFile(char* filePath,char* newFilePath){
   	//先把notepad.exe数据读入到内存中
       FILE* fp = fopen(filePath,"rb");
   	fseek(fp,0,2);
   	int fileSize = ftell(fp);
   	char* pMem = (char*)malloc(fileSize);
   	char* start = pMem;  //记录一下分配空间的首地址
   	fseek(fp,0,0);
   	fread(pMem,fileSize,1,fp);
   
       //再把内存中的数据写入notepad1.exe文件中
   	FILE* newfp = fopen(newFilePath,"wb");
   	fwrite(start,fileSize,1,newfp);
   
   	fclose(fp);
   	fclose(newfp);
   	free(pMem);
   	printf("success");
   }
   
   int main(int argc,char* argv[]){
       char* filePath = "D:/C-language/file/notepad.exe";
   	char* newFilePath = "D:/C-language/file/notepad1.exe";
   	memToFile(filePath,newFilePath);
   	getchar();
       return 0;
   }
   

3. 用十六进制文本编辑器，打开一个记事本的.exe文件（普通的文件），再打开在内存中的记事本进程（已经加载到内存中），记录下这两个文件的不同

   • 打开notepad.exe文件是此文件在硬盘上是什么样子；如果运行notepad.exe文件再用winhex打开，就是加载到内存中是什么样子

   • 先找到notepad.exe所在位置，使用winhex打开；再双击notepad.exe将程序运行起来，此时点击winhex上面的Tools选项–open ram（打开内存）–找到notepad–选择当中的notepad.exe，即可打开此时内存中的notepad.exe

     

   • 现在对比两个有何不同：

     1. 在硬盘上的exe打开后首地址是从0开始的；但是正在运行时在内存中是从0x1000000开始的

        

     2. 还可以发现上面一大段都是相同的，直到出现了空白区，接着在硬盘上的文件的内容起始地址从向后偏移0x400的位置开始；但是正在运行时的文件的内容在内存中是从偏移0x1000的位置开始

        

     3. 如果再往后面找，发现又会出现断开的地方，就是空白区，一堆00。再接着又是一大段数据。在硬盘上的文件空白区比运行时在内存中的空白区小，但是两者的结构都是惊人的相似

     4. 最后会发现硬盘上的文件总大小 < 运行时的大小，感觉运行时的文件向被拉伸了一样

        • 运行时最后大小为0x12fff + 1字节：

          

        • 硬盘上大小为0x101ff + 1字节：