C语言文件操作

1.为什么使用文件

文件是放在硬盘当中，使用文件可以将数据直接存放在电脑的硬盘上，做到了数据的持久化。

不像数据在缓存中，当我们退出程序，数据就丢失。

2.什么是文件

磁盘上的文件就是文件。

但在程序设计中，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）。

2.1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。

2.3文件名

一个文件要有一个唯一的文件标识（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

一个路径底下，只有唯一个文件名

3.文件的打开和关闭

3.1文件指针

通过文件指针变量能够找到与它关联的文件信息。

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

规定使用fopen函数来打开文件，fclose来关闭文件

函数的第一个变量是打开文件的文件名，第二个变量是文件的打开方式。如下图

文件的关闭就是直接用fclose（），参数就是文件名。

cpp 复制代码

int main()
{
	FILE* pf = fopen("data.exe", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//读文件
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

4.文件的顺序读写

我们写博客就是在输出知识，我们读书就是在输入知识。

注意所有的输入和输出都是对程序本身而言。

我们有一个疑问，读写文件的时候需要打开文件、读写文件、关闭文件，有这么些繁琐的过程。但是我们用 scanf 和 printf 函数时，却是直接使用，这是为何？

其实C语言程序，只要运行起来，就会默认打开3个流。

标准输入流 stdin
标准输出流 stdout
标准错误流 stderr

什么是流？

流是一个抽象的概念，我们把需要操作的各种各样的数据类型称为数据流。

这三个的类型都是FILE*

如何将字符写入文件/屏幕当中？

从文件中写入字符

我们使用fputc函数进行写入字符。

从文件中读取字符：

注意当我们需要r 读取文件时，需要将文件的打开方式变为**""**，如果还是"w"是只写，不能读取文件的

文件中读取是从第一个开始读，然后第二个、第三个......这也是文件指针的应用。

将字符串写入到文件中

注意fputs函数没有换行的功能，换行需要自己手动加\n

从文件中读取字符串

函数参数和功能：

从文件流中读取num-1个字符，并将其存储到字符串str当中。

注意当读取到 '\0' 也就是换行时，回自动结束读写，或者读取的字符个数满足num-1时，也会结束读写。

4.1对比一组函数

scanf / fscanf / sscanf

printf / fprintf / sprintf

scanf : 从标准输入流读取格式化的数据

printf:从标准输出流写格式化的数据

fscanf:适用于所有输入流的格式化输入函数

fprintf:适用于所有输出流的格式化输出函数

sscanf : 从字符串中读取格式化的数据

sprintf : 将格式化的数据转换为字符串

fscanf 和 fprintf函数于scanf 和 printf 参数的区别在于前者比后者多了一个数据流的参数

fprintf函数是输出函数，就是将程序中的数据输出到文件中。

fscanf是输入函数，就是将数据流的数据输入到程序当中

在我们已经将数据数据到文件中时，这时我们要将文件中的数据输入到程序当中，当读取数据时，需要将文件的打开方式变为 "r" !

sprintf / sscanf的应用

、

前面都是将文本数据作为操作对象，现在我们用二进制作为操作对象

应用到fread和fwrite函数

fwrite的第一个参数是ptr指向的数据要被写入文件，接着我们要写count 个大小为size字节的元素，并将其写入到文件中的数据流中。

cpp 复制代码

struct S
{
	int data;
	float c;
	char a;
};

int main()
{
	FILE* pf = fopen("_data.txt", "wb");//用二进制写入，模式变为wb
	if (pf == NULL)
	{			
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	struct S s = { 10,3.14f,'c' };
	//写文件操作
	fwrite(&s, sizeof(struct S), 1, pf);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

接着我们要将数据从二进制文件中读取出来

参数与fwrite一致，但是含义相反，fwrite是将ptr里的数据写入到stream中，而fread是将steam中的数据读取出来放入到ptr当中

fread的返回参数是实际读到字符个数

5.文件的随机读写

随机读写中随机的含义是我们想让从第几个位置开始读，就从第几个位置开始读，位置是人为制定的。

5.1 fseek

根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针

我们要明确文件指针默认是顺序读写，然后

函数的参数origin表示文件指针的起始位置，第二个位置是偏移量，我们首先需要知道起始位置，然后再根据偏移量确定位置。

下图是origin表示的位置

偏移量为正时，表示向右偏移；

偏移量为负时，表示向左偏移。

当origin指向的是末尾指针，那么指向的就是最后一个字符的后面一个，当偏移量为-1时才是最后一个字符。

5.2 ftell

返回文件指针相对于起始位置的偏移量。

当文件指针指向的是起始位置，返回的偏移量就是0，当读取一个字符后，返回的偏移量就是1

5.3 rewind

将文件指针重置到起始位置。

6.文本文件和二进制文件

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，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。

一个数据在内存中是怎么存储的呢？

字符一律以ASCII形式存储，数值型数据既可以用ASCII形式存储，也可以用二进制形式存储。

7.文件读取结束的判定

7.1被错误使用的feof

牢记：在文件读取过程中，不能用feof函数的返回值直接来判断文件是否结束。

feof的作用是：当文件读取结束的时候，判断读取结束的原因是否是：遇到文件尾结束。

1.判断文本文件读取是否结束，看返回值是否为EOF（fgetc），或者NULL（fgets）

fgetc判断是否为EOF
fgets判断返回值是否为NULL

2.判断二进制文件的读取结束，返回值是否小于实际要读的个数

fread判断返回值是否小于实际要读的个数

cpp 复制代码

int main(void) 
{
	int c;// 注意: int，非char，要求处理EOF
	FILE* fp = fopen("test.txt", "r");
	if(!fp) 
	{
		perror("File opening failed"); 
		return -1;
	}
//fgetc当读取失败的时候或者遇到文件结束的时候，都会返回EOF
	while ((c = fgetc(fp)) != EOF)//标准C I/o读取文件循环
	{
		putchar(c); 
	}
//判断是什么原因结束的
	if (ferror(fp))
		puts("I/0 error when reading"); 
	else if (feof(fp))
		puts("End of file reached successfu11y");
	fclose(fp);
	return 0;
}

8.拷贝文件数据内容

cpp 复制代码

//拷贝文件
//拷贝data1.txt 文件，产生一个新文件data2.txt
int main()
{
	FILE* pfread = fopen("data1.txt", "r");
	if (pfread == NULL)
	{
		perror("open file for read");
		return 1;
	}
	FILE* pfwrite = fopen("data2.txt", "w");
	if (pfwrite == NULL)
	{
		perror("open file for write");
		fclose(pfread);
		pfread = NULL;
		return 1;
	}
	//读写文件
	int ch = 0;
	while ((ch = fgetc(pfread)) != EOF)
	{
		fputc(ch, pfwrite);
	}
	//关闭文件
	fclose(pfread);
	pfread = NULL;
	fclose(pfwrite);
	pfwrite = NULL;
	return 0;
}