文件操作详解

二：什么是文件？

2.1 程序文件

2.2 数据文件

文件的内容不?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。

本篇文章讲解的是数据文件。

在以前所有的文章所处理数据的输入输出都是以终端为对象的，即从终端的键盘输入数据，运行结果显示到显示器上。

其实有时候我们会把信息输出到磁盘上，当需要的时候再从磁盘上把数据读取到内存中使用，这里处理的就是磁盘上文件。

2.3 文件名?

一个文件要有?个唯?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

为了方便起见，文件标识常被称为文件名。

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三：二进制文件和文本文件

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，也可以使用二进制形式存储。

如有整数10000，如果以ASCII码的形式输出到磁盘，则磁盘中占用5个字节（每个字符?个字节），而以二进制形式输出，则在磁盘上只占4个字节（VS2019测试）。

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四：文件的打开和关闭

4.1 流和标准流

4.1.1 流

我们程序的数据需要输出到各种外部设备，也需要从外部设备获取数据，不同的外部设备的输入输出操作各不相同，为了方便程序员对各种设备进行方便的操作，我们抽象出了流的概念，我们可以把流 想象成流淌着字符的河。

C程序针对文件、画面、键盘等的数据输入输出操作都是通过流操作的。

?般情况下，我们要想向流?写数据，或者从流中读取数据，都是要打开流，然后操作。

4.1.2 标准流

那为什么我们从键盘输入数据，向屏幕上输出数据，并没有打开流呢？

那是因为C语言程序在启动的时候，默认打开了3个流：

? stdin - 标准输入流，在大多数的环境中从键盘输?，scanf函数就是从标准输?流中读取数据。

? stdout - 标准输出流，大多数的环境中输出至显示器界面，printf函数就是将信息输出到标准输出

流中。

? stderr - 标准错误流，大多数环境中输出到显示器界?。

这是默认打开了这三个流，我们使用scanf、printf等函数就可以直接进行输入输出操作的。

stdin、stdout、stderr 三个流的类型是： FILE* ，通常称为文件指针。

C语言中，就是通过 FILE* 的文件指针来维护流的各种操作的。

4.2 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?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?个结构体变量中的。该结构体类型是由系统声明的，取名FILE.；

例如，VS2013编译环境提供的 stdio.h 头文件中有以下的文件类型申明：

不同的C编译器的FILE类型包含的内容不完全相同，但是大同小异。

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?个FILE结构的变量，并填充其中的信

息，使用者不必关心细节。

?般都是通过?个FILE的指针来维护这个FILE结构的变量，这样使用起来更加方便。

下面我们可以创建?个FILE*的指针变量:

FILE*pf;//文件指针变量

定义pf是?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（是?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。也就是说，通过文件指针变量能够间接找到与它关联的文件。

比如：

4.3 文件的打开和关闭

使用样例：

//fputc
int fputc(int character,FILE*stream);
//fgetc
int fgetc(FILE*stream);

//fgets
char *fgets(char* str,int num,FILE* stream);
//fputs
char * fputs(const cahr*str,FILE* stream);

//str指的是字符串
//num指最多读num-1个，最后一个是'\0'

//fscanf
int fscanf (FILE* stream, const char* format……)
//fprintf
int fprintf(FILE*stream, const char* format……)

//fwrite
size_t fwrite (const void*ptr , size_t size, size_t cont ,FILE*stream);
//          指针指向的位置的地址   元素字节大小    元素个数    

//fread
fread参数与fwrite一样

应用：写一个代码，完成将date1.txt的文件内容拷贝生成date4.txt的文件

#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
	FILE* pf=fopen("date1.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen->date1");
		return 1;
	}
	FILE* p = fopen("date4.txt", "w");
	if (p == NULL)
	{
		perror("fopen->date4.txt");
		fclose(pf);
		pf = NULL;
		return 1;
	}
	//数据读写，拷贝
	char  ch = 0;
	while ((ch == fgetc(pf))!= EOF)
	{
		fputc(ch, p);
	}
	fclose(pf);
	fclose(p);
	pf = NULL;
	p = NULL;
}

5.2 对比一组函数：

scanf/printf
scanf：针对标准输入（键盘）的格式化输入函数
printf：针对标准输出的格式化输出函数

fscanf/fprintf
fscanf：针对所有输入流（标准流，文件流）的格式化输入函数
fprintf：针对所有输出流的格式化输出函数

sscanf/ ssprintf
sscanf：在字符串读格式化数据
sspritnf：把格式化数据转为字符串

六：文件的随机读写

随机：自己指定在哪里读和写

6.1 fseek

根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针。

int fseek(FILE*stream, long int offset, int origin)
//                      偏移量              起始位置

6.2 ftell

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

long int ftell(FILE* stream)

int main()
{
	FILE* pFile;
	long size;
	pFile = fopen("example.txt", "rb");
	if (pFile == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	else
	{
		fseek(pFile, 0, SEEK_SET);
		size = ftell(pFile);
		fclose(pFile);
		printf("Size of example.txt :%ld bytes.\n", size);
	}
	return 0;

6.3 rewind

让文件指针的位置回到文件的起始位置

void rewind(FILE * stream)

int main()
{
	int n;
	FILE* pf;
	char buffer[27];

	pf = fopen("example.txt", "w+");
	for (n = 'A'; n <= 'Z'; n++)
	{
		fputc(n, pf);
	}
	rewind(pf);

	fread(buffer, 1, 26, pf);
	fclose(pf);

	buffer[26] = '\0';
	printf(buffer);
	return 0;
}

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七： 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的是否结束。

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

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

例如：

? fgetc 判断是否为 EOF .

? fgets 判断返回值是否为 NULL .

2. 二 进制文件的读取结束判断，判断返回值是否小于实际要读的个数。

例如：

? fread判断返回值是否小于实际要读的个数。

八：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?个正在使用的文件开辟?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）。缓冲区的大小根据C编译系统决定的。

这里可以得出?个结论：

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	fputs("abcdef", pf);//先将代码放在输出缓冲区
	printf("睡眠10秒-已经写数据了，打开test.txt文件，发现文件没有内容\n");
	Sleep(10000);
	printf("刷新缓冲区\n");
	fflush(pf);//刷新缓冲时才把缓冲区的内容写到文件（磁盘）
	printf("再睡眠10秒-此时打开文件test.txt,文件有内容了\n");
	Sleep(10000);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

因为有缓冲区的存在，C语言在操作文件的时候，需要做刷新缓冲区或者在文件操作结束的时候关闭文件。

如果不做，可能导致读写文件的问题。