文件：即磁盘上的文件，使用文件可以将数据直接存放在电脑的硬盘上，做到数据持久化。
在程序设计中，按文件的功能划分，将文件分为程序文件与数据文件
程序文件
程序文件包括源文件（.c），目标文件（.obj），可执行程序（.exe）
数据文件数据文件的内容是程序运行时读写的数据，例如：程序运行时所需要从中读取数据的文件或者输出内容的文件
本文讨论的是数据文件
文件名
文件名：即一个文件唯一的文件标识，以便于用户识别。
通常包含三部分：文件路径+文件名主干+文件后缀
文件指针
文件指针，即文件类型指针。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。这些信息保存在一个结构体变量中，该结构体变量是由系统声明的，取名为：FILE
不同的编译器的FILE类型包含的内容不完全相同，但大同小异
接下来以VS为例：
cpp
struct _iobuf {
char *_ptr;
int _cnt;
char *_base;
int _flag;
int _file;
int _charbuf;
int _bufsiz;
char *_tmpfname;
};
typedef struct _iobuf FILE;每当打开一个文件时，系统会根据文件的具体情况自动创建一个FILE结构的变量，并填充其中的信息，使用者不必关系其中的细节。
一般通过一个FILE指针来维护FILE结构的变量
cpp
FILE* pf; //文件指针变量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。通过该文件信息区中的信息就能够访问该文件。也就是说，通过文件指针变量就能够找到与它关联的文件。
文件的打开与关闭
文件需要在读写之前打开文件，在使用之后关闭文件
cpp
//打开文件
FILE* fopen(const char* filename,const char* mode);
//关闭文件
FILE* fclose(FILE* stream);|------------|----------------------|---------------|
| 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 | 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 |
读写文件时，有三个步骤：
1.打开文件 2.读写文件 3.关闭文件
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 | 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 |
下面选取几个函数为例：
cpp
//写一个字符 fputc
int main()
{
//打开文件
FILE* pf = fopen("data.txt", "w"); //相对路径，会存放在当前程序文件夹中
//FILE* pf = fopen("..\\Debug\\data.txt", "w"); // .当前目录 ..上一级目录
/*FILE* pf = fopen("C:\\Users\\DELL\\Desktop\\data.txt", "w");*/ //绝对路径
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写文件
int i = 0;
for (i = 0; i < 26; i++)
{
fputc('a' + i, pf); //写进pf中
//fputc('a' + i, stdout);//打印到屏幕中
}
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
cpp
//读一个字符 fgetc
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//读文件
/*int ch = fgetc(pf); //从文件中读
printf("%c\n", ch);
ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);
ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);*/
int ch = fgetc(stdin); //从键盘上读
printf("%c\n", ch);
ch = fgetc(stdin);
printf("%c\n", ch);
ch = fgetc(stdin);
printf("%c\n", ch);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
cpp
//将格式化写入流 fprintf
struct S
{
int a;
float f;
};
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写
struct S s = { 100,3.14f };
fprintf(pf, "%d %f", s.a, s.f);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
cpp
//从流中读取格式化数据 fscanf
struct S
{
int a;
float f;
};
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写
struct S s = { 100,3.14f };
fscanf(pf, "%d %f", &(s.a), &(s.f));
printf("%d %f", s.a, s.f);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}区分scanf / fscanf / sscanf 与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成字符串
cpp
//sprintf sscanf
struct S
{
int a;
float f;
char s[10];
};
int main()
{
char arr[30] = { 0 };
struct S s = { 100, 3.14f,"hehe" };
struct S tmp = { 0 };
sprintf(arr, "%d %f %s\n", s.a, s.f, s.s); //将s中的存储在了arr
printf("%s\n", arr);
sscanf(arr, "%d %f %s\n", &(tmp.a), &(tmp.f), &(tmp.s));//将arr的放在tmp中
printf("%d %f %s\n", tmp.a, tmp.f, tmp.s);
return 0;
}文件的随机读写
fseek函数
fseek函数：根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针
cpp
int fseek(FILE* stream,long int offset,int origin);int origin: 
ftell函数
ftell函数：返回文件指针相对于起始位置的偏移量
cpp
long int ftell(FILE* stream);fwind函数
fwind函数：让文件指针回到文件的起始位置
举个例子：
cpp
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//读文件
//定位文件指针到f
//fseek(pf, 5, SEEK_SET); //从开始
//fseek(pf, -4, SEEK_END); //从末尾
int ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);
ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);
ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);
int pos = ftell(pf); //偏移量
printf("%d\n", pos);
rewind(pf);
ch = fgetc(pf);
printf("%c\n", ch);//a
//fseek(pf, 2, SEEK_CUR); //从当前位置
//ch = fgetc(pf);
//printf("%c\n", ch);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}文本文件和二进制文件
根据数据的组织形式，数据文件被分为二进制文件和文本文件
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
文本文件如果要求在外存中以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
数据的存储
字符在内存中一律以ASCII码的形式存储，而数值型数据既可以用ASCII码形式存储，也可以用二进制形式存储。
举个例子：
整数10000，若以ASCII码的形式输到磁盘上，则在磁盘中占用5个字节（每个字符占一个字节）；若以二进制形式输到磁盘上，则在磁盘中占4个字节
文件读取结束的判定
feof函数：当文件读取结束的时候，判断因素：遇到文件尾结束。
注意：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的是否结束
文本文件读取是否结束，判断返回值是否为EOF(fgetc),或者NULL(fgets)
二进制文件的读取是否结束，判断返回值是否小于实际要读的个数
cpp
//文本文件
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/O error when reading");
else if (feof(fp))
puts("End of file reached successfully");
fclose(fp);
}
cpp
//二进制文件
#define SIZE 10
int main(void)
{
double a[SIZE] = { 1.,2.,3.,4.,5. };
FILE* fp = fopen("test.bin", "wb"); // 必须用二进制模式
fwrite(a, sizeof * a, SIZE, fp); // 写 double 的数组
fclose(fp);
double b[SIZE];
fp = fopen("test.bin", "rb");
size_t ret_code = fread(b, sizeof * b, SIZE, fp); // 读 double 的数组
if (ret_code == SIZE) {
puts("Array read successfully, contents: ");
for (int n = 0; n < SIZE; ++n) printf("%f ", b[n]);
putchar('\n');
}
else { // error handling
if (feof(fp))
printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n");
else if (ferror(fp)) {
perror("Error reading test.bin");
}
}
fclose(fp);
}文件缓冲区
ANSI C标准采用"缓冲文件系统"处理的数据文件。缓冲文件系统，即系统自动的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，装满缓冲区后再一起送到磁盘上，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存区，待充满后再从缓冲区逐个地将数据送到程序数据区。缓冲区的大小根据C的编译系统决定。
由此可知，因为有缓冲区的存在，C语言在操作文件时，需要刷新缓冲区或在文件操作结束时关闭文件，否则可能会导致读写文件的问题。