C语言文件操作

yixiu 8/28/2023 C语言

# C 语言文件操作

# 什么是文件

磁盘上的文件。

# 程序文件

源文件（.c）
目标文件（windows为.obj）
可执行程序（windows为.exe）

# 数据文件

程序运行时读写的数据。

# 文件的打开和关闭

# 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，这些信息是保存在一个结构体变量中的。该结构体类型是有系统声明的，取名FILE。

关于FILE结构在VC6中有如下定义：

struct _iobuf {
　　　　char *_ptr; //文件输入的下一个位置
　　　　int _cnt; //当前缓冲区的相对位置
　　　　char *_base; //指基础位置(即是文件的起始位置) 
　　　　int _flag; //文件标志
　　　　int _file; //文件描述符id
　　　　int _charbuf; //检查缓冲区状况,如果无缓冲区则不读取
　　　　int _bufsiz; //文件缓冲区大小
　　　　char *_tmpfname; //临时文件名
       };
typedef struct _iobuf FILE;

# fopen

FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );

mode

r: 读
w: 写，会清空原内容
a: 追加
r+: 读/写，如果制定文件不存在，出错
w+: 读/写，如果制定文件不存在，建立一个新文件
a+: 追加写
rb: 以二进制读
wb: 以二进制写

# fclose

int fclose ( FILE * stream );

# 文件的顺序读写

fgetc

fputc

fgets

fputs

fscanf

fprintf

sprintf

sscanf

fwrite

fread

....

写文件

 #include <stdio.h>

int main() {
    // 打开文件
    FILE *pf = fopen("/Users/mac/code/比特C语言/text.txt", "w");

    if (pf == NULL) {
        perror("fopen");
        return 1;
    }

    // 写文件
    // 写一个字符
    fputc('a', pf);
    fputc('b', pf);
		// 写一行
    fputs("qwer", pf);

    // 关闭文件
    fclose(pf);
    pf = NULL;

    return 0;
}

读文件

#include <stdio.h>

int main() {
    // 打开文件
    FILE *pf = fopen("/Users/mac/code/比特C语言/text.txt", "r");

    if (pf == NULL) {
        perror("fopen");
        return 1;
    }

    // 读文件
    // 读一个字符
    // int ch;
    // while ((ch = fgetc(pf)) != EOF) {
    //    printf("%c ", ch);
    //}

    // 读一行
    char str[] = {0};
    // 实际上只读6个字符，要预留一个位置给'\0'
    while (fgets(str, 7, pf) != NULL) {
        printf("%s\n", str);
    }

    // 关闭文件
    fclose(pf);
    pf = NULL;

    return 0;
}

将格式化数据写入到文件

#include <stdio.h>

struct S {
    char name[20];
    int  age;
    double score;
};

int main() {
    struct S s = {"Bob", 20, 80};

    // 打开文件
    FILE *pf = fopen("/Users/mac/code/比特C语言/text.txt", "w");

    if (pf == NULL) {
        perror("fopen");
        return 1;
    }

    // 写文件
    fprintf(pf, "%s %d %lf", s.name, s.age, s.score);

    // 关闭文件
    fclose(pf);
    pf = NULL;

    return 0;
}

将文件数据读出到格式化数据

#include <stdio.h>

struct S {
    char name[20];
    int age;
    double score;
};

int main() {
    struct S s = {0};

    // 打开文件
    FILE *pf = fopen("/Users/mac/code/比特C语言/text.txt", "r");

    if (pf == NULL) {
        perror("fopen");
        return 1;
    }

    // 写文件
    fscanf(pf, "%s %d %lf", s.name, &(s.age), &(s.score));

    printf("%s %d %lf", s.name, s.age, s.score);
    // 关闭文件
    fclose(pf);
    pf = NULL;

    return 0;
}

把格式化数据转换为字符串

#include <stdio.h>

struct S {
    char name[20];
    int age;
    double score;
};

int main() {
    struct S s = {"Bob", 20, 80};
    char str[256] = {0};

    sprintf(str, "%s %d %lf", s.name, s.age, s.score);

    printf("%s\n", str);

    return 0;
}

把字符串转换为格式化数据

#include <stdio.h>

struct S {
    char name[20];
    int age;
    double score;
};

int main() {
    struct S s = {0};
    char str[256] = "Bob 20 80.0";

    sscanf(str, "%s %d %lf", s.name, &(s.age), &(s.score));

    printf("%s %d %lf", s.name, s.age, s.score);

    return 0;
}

以二进制的形式写入数据

#include <stdio.h>

struct S {
    char name[20];
    int age;
    double score;
};

int main() {
    struct S s = {"Bob", 20, 80};

    // 打开文件
    FILE *pf = fopen("/Users/mac/code/比特C语言/text.txt", "wb");

    if (pf == NULL) {
        perror("fopen");
        return 1;
    }

    // 写文件
    fwrite(&s,sizeof(struct S), 1, pf);

    // 关闭文件
    fclose(pf);
    pf = NULL;

    return 0;
}

以二进制的形式读出数据

#include <stdio.h>

struct S {
    char name[20];
    int age;
    double score;
};

int main() {
    struct S s = {0};

    // 打开文件
    FILE *pf = fopen("/Users/mac/code/比特C语言/text.txt", "rb");

    if (pf == NULL) {
        perror("fopen");
        return 1;
    }

    // 写文件
    fread(&s,sizeof(struct S), 1, pf);
    printf("%s %d %lf", s.name, s.age, s.score);
    
    // 关闭文件
    fclose(pf);
    pf = NULL;

    return 0;
}

# 文件的随机读写

# fseek

int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );

根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针

origin：

SEEK_CUR：文件指针当前的位置
SEEK_END：文件末尾的位置
SEEK_SET：文件开始位置

如果成功，该函数返回零。否则，它返回非零值。

#include <stdio.h>

int main() {
    // 打开文件
    // text.txt: abcdef
    FILE *pf = fopen("/Users/mac/code/比特C语言/text.txt", "r");

    int ch = fgetc(pf);
    printf("%c\n", ch); // a
    ch = fgetc(pf);
    printf("%c\n", ch); // b

    fseek(pf, -1, SEEK_CUR);
    ch = fgetc(pf);
    printf("%c\n", ch); // b
    fseek(pf, 1, SEEK_CUR);
    ch = fgetc(pf);
    printf("%c\n", ch); // d

    fseek(pf, -1, SEEK_END);
    ch = fgetc(pf);
    printf("%c\n", ch); // f

    fseek(pf, 1, SEEK_SET);
    ch = fgetc(pf);
    printf("%c\n", ch); // b

    fclose(pf);
    pf = NULL;

    return 0;
}

# ftell

long int ftell ( FILE * stream );

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

# rwind

void rewind ftell ( FILE * stream );

让文件指针回到文件的起始位置

# 文本文件和二进制文件

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，就是我二进制文件。

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码的形式存储的文件就是文本文件。

![image-20230829144344305](/Users/mac/Library/Application Support/typora-user-images/image-20230829144344305.png)

# 文件读取结束的判定

# feof

当文件读取结束的时候，判断是读取失败结束，还是遇到文件尾结束。

文本文件读取是否结束，判断返回值是否为EOF或者NULL

例如：fgetc判断是否为EOF，fgets判断返回值是否为NULL
二进制文件的读取结束判断，判断返回值是否小雨实际要读的个数

例如：fread判断返回值是否小于实际要读的个数

// 判断是什么原因结束的
if(ferrror(fp))
  puts("I/O error when reading");
else if(feof(fp))
  puts("End of file reached successfully");

# 文件缓冲区

ANSIC 标准采用 “ 缓冲文件系统 ” 处理的数据文件的，所谓缓冲文件系统是指系统自动地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，装满缓冲区后才一起送到磁盘上。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冲区（充满缓冲区），然后再从缓冲区逐个地将数据送到程序数据区（程序变量等）。缓冲区的大小根据c编译系统决定的。

![image-20230829152231415](/Users/mac/Library/Application Support/typora-user-images/image-20230829152231415.png)

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