[C][文件操作][一][文件指针][文件的打开与关闭][文件的顺序读取接口]详细讲解

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0.铺垫

  • 任何C程序,在默认编译好之后,运行时,都会打开三个输入输出流
    • stdin标准输入FILE* stdin,键盘
    • stdout标准输出FILE* stdout,显示器
    • stderr标准错误FILE* stderr,显示器
  • 键盘输入的内容/显示器输出的内容,全都是"字符"
  • 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: c:\code\test.txt

1.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)

    • 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**
  • 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结构体的变量**,这样使用起来更加方便

    cpp 复制代码
    FILE* pf; // 文件指针变量
  • pf是一个指向FILE数据类型的指针变量,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 --> 通过文件指针变量能够找到与它关联的文件


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

  • 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

  • ANSIC规定使用fopen()来打开文件,fclose()来关闭文件

    cpp 复制代码
    // 打开文件
    FILE* fopen(const char* filename, const char* mode);
    
    // 关闭文件
    int 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,新建一个文件 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

cpp 复制代码
FILE* pf;

//打开文件
pf = fopen("myfile.txt", "w");
if (pf != NULL)
{
	//文件操作
	fputs("fopen example", pf);
	//关闭文件
	fclose (pf);
	pf = NULL;
}

3.文件的顺序读写接口

函数列表

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

fgetc()

  • 函数原型int fgetc(FILE* stream)
  • 功能 :从指定的流stream获取下一个字符(一个无符号字符 ),并把位置标识符往前移动
  • 参数stream -> 指向FILE对象的指针,该FILE对象标识了要在上面执行操作的流
  • 返回值
    • fgetc()unsigned char强制转换为int的形式返回读取的字符
    • 如果到达文件末尾或发生读错误 ,则返回EOF

fputc()

  • 函数原型:`int fputc(int char, FILE* stream)
  • 功能 :把参数char指定的字符(一个无符号字符 )写入到指定的流stream中,并把位置标识符往前移动
  • 参数
    • char:要被写入的字符,该字符以其对应的int值进行传递
    • stream:指向FILE对象的指针,该FILE对象标识了要被写入字符的流
  • 返回值
    • 如果没有发生错误,则返回被写入的字符
    • 如果发生错误,则返回EOF,并设置错误标识符

fgets()

  • 函数原型:`char* fgets(char* str, int n, FILE* stream)
  • 功能
    • 从指定的流stream读取,并把它存储在str所指向的字符串内
    • 当读取n-1个字符时,或者读取到换行符 时,或者到达文件末尾时,它会停止,具体视情况而定
  • 参数
    • str:指向一个字符数组的指针,该数组存储了要读取的字符串
    • n:要读取的最大字符数(包括最后的空字符),通常是使用以str传递的数组长度
    • stream:指向FILE对象的指针,该FILE对象标识了要从中读取字符的流
  • 返回值
    • 如果成功 ,该函数返回相同的str参数
    • 如果到达文件末尾或者没有读取到任何字符str的内容保持不变,并返回一个空指针
    • 如果发生错误,返回一个空指针

fputs()

  • 函数原型:`int fputs(const char* str, FILE* stream)

  • 功能 :把字符串写入到指定的流stream中,但不包括空字符

  • 参数

    • str:是一个数组,包含了要写入的以空字符终止的字符序列
      • stream:指向FILE对象的指针,该FILE对象标识了要被写入字符串的流
  • 返回值 :该函数返回一个非负值,如果发生错误则返回EOF

fscanf()

  • 函数原型int fscanf(FILE* stream, const char* format, ...)
  • 功能 :从流stream读取格式化输入
  • 参数
    • stream:指向FILE对象的指针,该FILE对象标识了流
    • format :格式说明符,使用形式同scanf
  • 返回值
    • 如果成功,该函数返回成功匹配和赋值的个数
    • 如果到达文件末尾或发生读错误,则返回EOF

fprintf()

  • 函数原型int fprintf(FILE* stream, const char* format, ...)
  • 功能:发送格式化输出到流stream
  • 参数
    • stream:指向FILE对象的指针,该FILE对象标识了流
    • format:格式说明符,使用方式同printf
  • 返回值:如果成功,则返回写入的字符总数,否则返回一个负数

fread()

  • 函数原型size_t fread(void* ptr, size_t size, size_t n, FILE* stream)
  • 描述 :从给定流stream读取数据到ptr所指向的数组中
  • 参数
    • ptr:指向带有最小尺寸size * n字节的内存块的指针
    • size:要读取的每个元素的大小,以字节为单位
    • n:元素的个数,每个元素的大小为size字节
    • stream:指向FILE对象的指针,该FILE对象指定了一个输入流
  • 返回值
    • 成功读取的元素总数会以size_t对象返回,size_t对象是一个整型数据类型
    • 如果总数与n参数不同,则可能发生了一个错误或者到达了文件末尾

fwrite()

  • 函数原型size_t fwrite(const void* ptr, size_t size, size_t n, FILE* stream)
  • 功能 :把ptr所指向的数组中的数据写入到给定流stream
  • 参数
    • ptr:指向要被写入的元素数组的指针
    • size:要被写入的每个元素的大小,以字节为单位。
    • n:元素的个数,每个元素的大小为size字节
    • stream:指向FILE对象的指针,该FILE对象指定了一个输出流
  • 返回值
    • 如果成功,该函数返回一个size_t对象,表示元素的总数,该对象是一个整型数据类型
    • 如果该数字与n参数不同,则会显示一个错误
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