C语言 | 文件操作

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一、为什么使用文件？

内存是掉电易失性存储介质，硬盘是永久性存储介质。程序中生成的数据存放在内存中，当程序退出时，数据就不存在了，下次进入程序时又得重新录入。使用文件可以将数据存放在电脑的硬盘上，实现数据的持久化。

二、文件是什么？

在程序设计中，我们一般谈的文件包括两种：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（后缀为.obj），可执行文件（后缀为.exe）
• 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，比如程序运行时需要从中读取数据的文件，或者输出内容的文件

本博客文件操作讨论的是数据文件。

文件=文件内容+文件属性

文件名：一个文件要有一个唯一的文件标识符（文件名），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

三、文件的打开和关闭

3.1 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（文件名字，文件状态及文件的相关的位置等），这些信息保存在一个结构体中，该结构体类型是由系统声明的，取名FILE。

每当打开一个文件时，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。

• 创建一个FILE*的指针变量

FILE* fp；//文件指针变量

通过文件指针变量能够找到与它相关联的文件。

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。
ANSIC规定使用fopen函数来打开文件，使用fclose函数关闭文件。

FILE * fopen(const char* filename,const char* mode);//参数：文件名，打开方式
int fclose(FILE* stream);

文件打开方式：

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	建立一个新的文件
“a”(追加)	向文本文件末尾添加数据	出错
“rb”(只读)	为了输入数据，打开一个已经存在的二进制文件	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)	向二进制文件末尾添加数据	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	建立一个新的文件
“a+”(读写)	打开一个文件，在文件末尾进行读写	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，在文件末尾进行读写	建立一个新的文件

例：

#include<stdio.h>
#include<windows.h>
#pragma warning(disable:4996)
int main(){
	FILE* fp = fopen("E:\\vs_code\\File_Example\\text.txt", "w");
	if (NULL == fp){
		printf("fopen error!\n");
		return 1;				//打开失败
	}
	for (char i = 'A'; i < 'Z'; i++){
		fputc(i, fp);  //写入文件
	}
	fclose(fp);                //关闭文件  
	system("pause");
	return 0;
}

#include<stdio.h>
#include<windows.h>
#pragma warning(disable:4996)

int main(){
	FILE* fp = fopen("text.txt", "r");
	if (NULL == fp){
		printf("fopen error!\n");
		return 1;				//打开失败
	}
	char c = 'A';
	while ((c = fgetc(fp) )!= EOF){  //读文件
		printf("%c ", c);  
	}
	printf("end of file!"); 
	fclose(fp);//关闭文件  
	system("pause");
	return 0;
}

C程序在启动时，默认会打开三个文件（设备），分别叫做标准输入（键盘）、标准输出（显示器）、标准错误（显示器），对应的文件指针分别叫做stdin，stdout，stderr。

例：

//在显示器上打印Hello World！
#include<stdio.h>
#include<windows.h>
#pragma warning(disable:4996)
int main(){
	fputs("Hello World!\n", stdout);  
	system("pause");
	return 0;
}

四、文件的顺序读写

功能	函数名	适用于
字符输入函数	fgetc	所有输入流
字符输出函数	fputc	所有输出流
文本行输入函数	fgets	所有输入流
文本行输出函数	fgets	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
二进制输入函数	fread	文件
二进制输出函数	fwrite	文件

举例：

• fgets（）

int main(){
	FILE* fp = fopen("text.txt", "r");
	if (NULL == fp){
		printf("fopen error!\n");
		return 1;				//打开失败
	}
	char *res = NULL;
	char buffer[64];   //缓冲区
	do{
		res = fgets(buffer, sizeof(buffer), fp);
		if (NULL == res){
			break;
		}
		printf("%s", buffer);
	} while (1);
	printf("end of file!\n"); 
	fclose(fp);//关闭文件  
	system("pause");
	return 0;
}

• fprintf（）

#include<stdio.h>
#include<windows.h>
#pragma warning(disable:4996)

int main(){
	FILE* fp = fopen("text.txt", "w");
	if (NULL == fp){
		printf("fopen error!\n");
		return 1;				//打开失败
	}
	int a = 10;
	const char *str = "hello bit";
	double f = 3.14;
	fprintf(fp, "%d|%s|%f\n", a, str, f);
	fclose(fp);//关闭文件  
	system("pause");
	return 0;
}

• facanf（）

#include<stdio.h>
#include<windows.h>
#pragma warning(disable:4996)

int main(){
	FILE* fp = fopen("text.txt", "r");
	if (NULL == fp){
		printf("fopen error!\n");
		return 1;				//打开失败
	}
	int a = 10;
	char str[64];
	int d = 20;
	fscanf(fp, "%d %s %d", &a, &str, &d);
	fclose(fp);//关闭文件  
	system("pause");
	return 0;
}

五、文件的随机读写

六、文件类型

八、文件缓冲区