【C语言】文件操作讲解

文件

我们熟知，我们常见的文件就是磁盘上存储的文件。在程序设计中，所涉及的文件有俩种：程序文件、数据文件

• 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）

• 数据文件：

文件的内容不一定时程序，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，或者输出内存的文件

在vs中使用printf和scanf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。同时可以将信息输出到磁盘上，当需要的时候将磁盘上的数据读取到内存上使用，即处理磁盘上文件

文件名

一个文件有一个唯一的文件标识，以便用户识别与引用。

• 文件名包含三部分：文件路径+文件名主干+文件后缀

例如：D:\code\c_languege_2\c_2004_5_13(7)\c_2004_5_13(7)\test.c

文件标识常被称为文件名

文件类型

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。

• 文本文件

数据原本在内存中以二进制形式存储，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。

• 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。

数据在内存中的存储

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

以100000为例：

以ASCII码形式输出到磁盘：
1 0 0 0 0
相当于在磁盘中占用了五个字节，每个字符与每个字符都是分开计算的
00110001 00110000 00110000 00110000 00110000

以二进制形式输出到磁盘（以电脑的存储方式为小端为例）
10 27 00 00
以十六进制的形式显示，每俩个数代表一个字节
00000000 00000000 00100111 00010000

使用代码测试：

#include<stdio.h>
int main(void)
{
   
	int a = 0;
	//FILE后面介绍
	FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
	//以二进制形式写到文中
	fwrite(&a, 4, 1, pf);
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

文件缓冲区

ASCII标准采用“缓冲文件系统”处理数据文件，所谓缓冲文件系统是指系统自动地在内存中为程序中每一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，充满缓冲区后才一起送到磁盘上。如果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，充满缓冲区后再从缓冲区逐个将数据送到程序数据区（程序变量等）。缓冲区的大小根据编译系统决定。

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等）。这些信息是保存再一个结构体变量中的，这个结构体变量是由系统声明的，为FILE.

• FILE在某些编译器上的声明

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

不同的编译器定义的FILE类型包含的内容不完全相同。

每次打开文件时，系统会根据文件的情况自动创建一个FILE结构的变量，并填充信息。

• 使用指针维护FLIE结构的变量：

	FILE* pf;

pf指针是一个指向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，通过该文件信息区中的信息就可以访问该文件，即通过指针变量找到与FILE相关联的文件

文件的打开与关闭

fopen

• fopen的介绍：

FILE* fopen (const char* filename,const char* mode);

文件在读写之前打开文件

fclose

• fclose介绍

int fclose(FILE* stream);

在文件使用结束后关闭文件

fopen与fclose的使用

#include<stdio.h>
int main(void)
{
   
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if(pf!=NULL)
	{
   
		fputs("fopen",pf);
		fclose(pf);
	}
	return 0;
}

文件的打开方式

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	建立一个新文件
“a”（追加）	向文本文件尾添加数据	出错
“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，建立一个新的文件	建立一个新文件
“a+”（读写）	打开一个文件，在文件尾进行读写	建立一个新文件
“rb+”（读写）	为了读和写，打开一个二进制文件	出差
“wb+”（读写）	为了读和写，新建一个二进制文件	建立一个新文件
“ab+”（读写）	打开一个二进制文件，在文件尾进行读和写	建立一个新文件

文件的顺序读写

功能	函数名	适用于
字符输入函数	fgets	所以输入流
字符输出函数	fputs	所以输入流
文本行输入函数	fgets	所有输入流
文本行输出函数	fputs	所有输出流
格式化输入函数	fscanf	所有输入流
格式化输出函数	fprintf	所有输出流
二进制输入	fread	文件
二进制输出	fwrite	文件

fputc

• fputc介绍：

int fputc ( int character, FILE * stream );
向流中输入字符

int main(void)
{
   
	//以只写的方式打开文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
   
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//向文件中写字符
	fputc('h', pf);
	fputc('e', pf);
	fputc('l', pf);
	fputc('l', pf);
	fputc('o', pf);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

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