完全自学C(干货) —— 文件

目录

一，文件分类

程序文件

数据文件

 二，文件

文件名

文件指针

三，文件的打开和关闭

四，流概念

四，文件读写

文件的顺序读写

文件的随机读写

五，其他

文本文件和二进制文件

文件的结束判定

文件缓冲区

三，案例

---

• 程序文件

• 数据文件

一，文件分类

程序文件

• 源程序文件(.c)；
• 目标文件(windows环境.obj)，编译过程中的临时文件；
• 可执行文件(windows环境.exe)等；

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；
• 如程序运行需要从中读取数据的文件，或输出内容的文件；

 二，文件

• 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

• 文件路径
• 文件名主干
• 文件后缀

如c:\code\test.txt

 

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，该结构体类型系统有声明，取名FILE；
• 不同C编译器，FILE类型包含的内容不完全相同，但大同小异；
• 每当打开一个文件时，系统会根据文件情况，自动创建一个FILE结构的变量，并填充其中的信息；
• 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；
  • 如 FILE* pf；

三，文件的打开和关闭

• 文件在读写之前，应该先打开文件，在使用结束后，应该关闭文件；
• 打开文件的同时，都会返回一个FILE*的指针变量指向该文件；
• 打开文件fopen，关闭文件fclose；

int main()
{
	FILE* pf = fopen("F:\\VS\\Project1\\test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 0;
	}

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 1;
}

注：文件打开方式

四，流概念

• 文件流；
• 标准输入输出流stdin/stdout；

注：默认打开3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）；

fgetc(stdin); //从流(屏幕)中，读取一个字符；
fputc('b', stdout); //输出/写入一个字符，到流(屏幕)中；

标准输入输出流读写

• gets，获取一行字符串从stdio；
• puts，写出一行字符串到stdout；

char* ch[10];
gets(ch); //从stdin流中，获取一行；
puts(ch); //输出/写入字符串，到stdout流中；

备注：

• scanf/printf，针对标准输入输出流，格式化输入输出语句；
• fscanf/fprintf，针对所有输入输出流，格式化输入输出语句；
• sscanf/sprintf，sscanf是从字符串中读取格式化的数据，sprintf是把格式化数据输出到字符串；

四，文件读写

文件的顺序读写

 内存与硬盘读写： 

 

 文件读写函数:

//输入、输出当个字符
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w+");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 0;
	}
	//输出/写入字符
	fputc('b', pf);
	fputc('i', pf);
	fputc('t', pf);
	//文件指针移动到起始位置
	fseek(pf, 0L, SEEK_SET);
	//输入/读取字符
	printf("%c", fgetc(pf));
	printf("%c", fgetc(pf));
	printf("%c", fgetc(pf));

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 1;
}

//输入、输出一行字符
int main()
{
	char str[] = "abcde";
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w+");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 0;
	}
	//输出/写入字符串
	fputs("bit", pf);
	//文件指针移动到起始位置
	fseek(pf, 0L, SEEK_SET);
	//输入/读取字符串
	fgets(str, 2, pf); //2个字符包含'\0'
	printf("%s", str);
	fgets(str, 2, pf); //2个字符包含'\0'
	printf("%s", str);

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 1;
}

//格式化数据输入、输出
struct S
{
	char str[100];
	int num;
};

int main()
{
	struct S s1 = { "bit",10 };
	struct S s2 = { {0},0 };
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w+");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 0;
	}
	//输出/写入格式化数据
	fprintf(pf, "%s ", s1.str);
	fprintf(pf, "%d ", s1.num);
	//文件指针移动到起始位置
	fseek(pf, 0L, SEEK_SET);
	//输入/读取格式化数据，截止到空格
	fscanf(pf, "%s", s2.str);
	fscanf(pf, "%d", &(s2.num));
	printf("%s %d", s2.str, s2.num);

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 1;
}

//二进制输入、输出
struct S
{
	char str[100];
	int num;
};

int main()
{
	struct S s1 = { "bit",10 };
	struct S s2 = { {0},0 };
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w+");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 0;
	}
	//二进制输出/写入
	fwrite(&s1,sizeof(struct S),1,pf);
	//文件指针移动到起始位置
	fseek(pf, 0L, SEEK_SET);
	//二进制输入/读取
	fread(&s2, sizeof(struct S), 1, pf);
	printf("%s %d", s2.str, s2.num);

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 1;
}

struct S
{
	char name[10];
	int num;
	float score;
};

int main()
{
	struct S s1 = { "lisi",20,99.5f };
	char str[100] = { 0 };
	//从s1中格式化数据，输出到str
	sprintf(str, "%s %d %f", s1.name, s1.num, s1.score);
	printf("%s\n", str);

	struct S s2 = { 0 };
	//从str中读取格式化数据，到s2
	sscanf(str, "%s %d %f", s2.name, &(s2.num), &(s2.score));
	printf("%s %d %f", s2.name, s2.num, s2.score);
	return 0;
}

文件的随机读写

• fseek，根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针；
• origin，需为SEEK_CUR(当前位置)、SEEK_END(文件末尾位置)、SEEK_SET(文件起始位置)；
• ftell，返回文件指针相对于起始位置的偏移量；
• rewind，让文件指针的位置回到文件的起始位置；

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w+");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 0;
	}
	//输出/写入字符
	fputc('b', pf);
	fputc('i', pf);
	fputc('t', pf);
	//文件指针移动到起始位置
	fseek(pf, 0L, SEEK_SET);
	printf("%c\n", fgetc(pf));
	//文件指针移动到末尾位置
	fseek(pf, -2L, SEEK_END);
	printf("%c\n", fgetc(pf));
	//文件指针移动到当前位置
	fseek(pf, 0L, SEEK_CUR);
	printf("%c\n", fgetc(pf));
	//返回当前指针偏移量
	printf("%d\n", ftell(pf));
	//文件指针移动到起始位置
	rewind(pf);
	printf("%c\n", fgetc(pf));

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 1;
}

五，其他

文本文件和二进制文件

• 数据的组织形式可分为文本文件和二进制文件；
  • 数据在内存中以二进制形式存储，不加转换即输出到外存的，即为二进制文件；
  • 数据在内存中以二进制形式存储，转换为ASCII码输出到外存的，即为文本文件；

数据在文件中存储形式

• 字符一律以ASCII码形式存储；
• 数值型数据，即可ASCII码形式存储，也可二进制形式存储；

文件的结束判定

feof

• 常被错误使用，用来判定文件结束；
• 在文件读取过程中，不能用feof函数的返回值，来直接判断文件是否结束；
• 而是应该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

• fgetc，读取结束时返回EOF，正常读取为字符ASCII码值；
• fgets，读取结束时返回NULL，正常读取为字符串起始位置；

二进制文件读取是否结束

• fread，正常返回实际元素个数，如小于实际要读的个数则文件读取结束了；

//将文件test1.txt，复制到test2.txt
int main()
{
	FILE* pfr = fopen("test1.txt", "r");
	if (pfr == NULL)
	{
		perror("pfr");
		return 0;
	}
	FILE* pfw = fopen("test2.txt", "w");
	if (pfw == NULL)
	{
		perror("pfw");
		return 0;
	}

	char c = 0;
	//读取失败或文件结束时，均会返回EOF
	while ((c = fgetc(pfr)) != EOF)
	{
		fputc(c, pfw);
	}

	if (ferror(pfr))
		puts("I/0，error when reading!");
	else if (feof(pfr))
		puts("End of File!");

	fclose(pfr);
	pfr = NULL;
	fclose(pfw);
	pfw = NULL;
	return 1;
}

文件缓冲区

• ANSIC标准采用“缓冲文件系统”处理数据文件的；
• 缓冲文件系统，是指系统自动地在内存中为程序中每个正在使用的文件开辟一块“文件缓冲区”；
• 从内存向磁盘输出数据会先送到内存中的缓冲区，装满缓冲区后才一起送到磁盘上；
• 从磁盘向计算机读入数据，则从磁盘文件中读取数据输入到内存缓冲区，充满缓冲区后在逐个地将数据送到程序数据区；
• 缓冲区的大小根据C编译器系统决定的；

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("pf");
		return 0;
	}
	//将代码写入输出缓存区
	fputc('a', pf);
	//睡眠10s，文件内并未写入内容
	Sleep(10000);
	//刷新缓存区
	fflush(pf);
	//睡眠10s，文件内已写入内容
	Sleep(10000);

	//关闭文件也会刷新缓存区
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 1;
}

三，案例

• 通讯录（使用文件存储录入的信息）