文件操作（1）

1.为什么使用文件？

学习了这么久的c语言，相信大家都会有一个疑惑，那就是每次执行完的程序在关闭以后，上一次执行时输入的数据就会丢失，其实，我们写的程序的数据是存储在电脑的内存中，如果程序退出，内存回收，数据就丢失了，等再次运行程序，是看不到上次程序的数据的，如果要将数据进行持久化的保存，我们可以使用文件。

2.文件是什么？

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

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。

也包含我们想要在程序执行完关闭之后能够保存数据的文件， 在以前各章所处理数据的输⼊输出是以终端为对象的，即从终端的键盘输⼊数据，运行结果显示在 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。

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+文件名主干+文件后缀

例如： D :\code\test.txt

为了方便起见，文件标识常被称为文件名

3.二进制文件和文本文件？

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的文件中，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。

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;
}

在VS上打开二进制文件：

4.文件的打开和关闭

流和标准流。

4.1流

我们程序的数据需要输出到各种外部设备，也需要从外部设备获取数据，不同的外部设备的输⼊输出操作各不相同，为了方便程序员对各种设备进行方便的操作，我们抽象出了流的概念，我们可以把流想象成流淌着字符的河。C程序针对文件、画面、键盘等的数据输入输出操作都是通过流操作的。⼀般情况下，我们要想向流里写数据，或者从流中读取数据，都是要打开流，然后操作。

4.2标准流

我们在执行c语言程序的时候，会默认的打开三个流：

• stdin - 标准输入流，在大多数的环境中从键盘输入，scanf函数就是从标准输入流中读取数据。

• stdout - 标准输出流 ，大多数的环境中输出至显示器界面，printf函数就是将信息输出到标准输出

流中。

• stderr - 标准错误流 ，大多数环境中输出到显示器界面。

这是默认打开了这三个流，我们使用scanf、printf等函数就可以直接进行输入输出操作的。

stdin、stdout、stderr 三个流的类型是： FILE* ，通常称为文件指针。

C语言中，就是通过 FILE* 的文件指针来维护流的各种操作的。

4.3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。该结构体类型是由系统声明的，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;

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；

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间接找到与它关联的文件。

比如：

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。

ANSI C 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 );

其中，mode表示打开文件的方式，以下是打开文件的方式

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                                     建立⼀个新的文件

“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

例如：

#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;
}