什么是文件

磁盤上的文件是文件。但是在程序設(shè)計(jì)中，我們一般談的文件有兩種：程序文件、數(shù)據(jù)文件（從文件功能的角度來(lái)分類的）。

程序文件

包括源程序文件（后綴為.c）,目標(biāo)文件（windows環(huán)境后綴為.obj）,可執(zhí)行程序（windows環(huán)境

后綴為.exe）。

數(shù)據(jù)文件

文件的內(nèi)容不一定是程序，而是程序運(yùn)行時(shí)讀寫的數(shù)據(jù)，比如程序運(yùn)行需要從中讀取數(shù)據(jù)的文件，或者輸出內(nèi)容的文件。

在這里我們主要說(shuō)的是討論的是數(shù)據(jù)文件。在以前所處理數(shù)據(jù)的輸入輸出都是以終端為對(duì)象的，即從終端的鍵盤輸入數(shù)據(jù)，運(yùn)行結(jié)果顯示到顯示器上。

文件名

一個(gè)文件要有一個(gè)唯一的文件標(biāo)識(shí)，以便用戶識(shí)別和引用。

文件名包含3部分：文件路徑+文件名主干+文件后綴

例如： c:\code\test.txt

為了方便起見，文件標(biāo)識(shí)常被稱為文件名。

文件指針

每個(gè)被使用的文件都在內(nèi)存中開辟了一個(gè)相應(yīng)的文件信息區(qū)，用來(lái)存放文件的相關(guān)信息（如文件的名字，文件狀態(tài)及文件當(dāng)前的位置等）。這些信息是保存在一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量中的。該結(jié)構(gòu)體類型是有系統(tǒng)聲明的，取名FILE.

不同的C編譯器的FILE類型包含的內(nèi)容不完全相同，但是大同小異。

每當(dāng)打開一個(gè)文件的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)文件的情況自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)FILE結(jié)構(gòu)的變量，并填充其中的信息，使用者不必關(guān)心細(xì)節(jié)。 一般都是通過(guò)一個(gè)FILE的指針來(lái)維護(hù)這個(gè)FILE結(jié)構(gòu)的變量，這樣使用起來(lái)更加方便。

例如：

FILE* pf;//文件指針變量

定義pf是一個(gè)指向FILE類型數(shù)據(jù)的指針變量。可以使pf指向某個(gè)文件的文件信息區(qū)（是一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量）。通過(guò)該文件信息區(qū)中的信息就能夠訪問(wèn)該文件。也就是說(shuō)，通過(guò)文件指針變量能夠找到與它關(guān)聯(lián)的文件。

文件的打開和關(guān)閉

文件在讀寫之前應(yīng)該先打開文件，在使用結(jié)束之后應(yīng)該關(guān)閉文件。

在編寫程序的時(shí)候，在打開文件的同時(shí)，都會(huì)返回一個(gè)FILE*的指針變量指向該文件，也相當(dāng)于建立了指針和文件的關(guān)系。

ANSIC 規(guī)定使用fopen函數(shù)來(lái)打開文件，fclose來(lái)關(guān)閉文件。

標(biāo)準(zhǔn)定義：

//打開文件

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

//關(guān)閉文件

int fclose ( FILE * stream );

舉個(gè)例子：

#include <stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");//打開文件，以寫的方式打開，文件名叫"test,txt"
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//文件操作
	//關(guān)閉文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

在這里我們可以看看文件的使用方式：

由圖我們可以知道文件的使用圍繞讀和寫進(jìn)行。

文件的順序讀寫

字符輸入輸出函數(shù)

fputc字符輸出函數(shù)

int fputc ( int character, FILE * stream );//庫(kù)函數(shù)中的定義

將字符寫進(jìn)數(shù)據(jù)流中，字符被寫入流的內(nèi)部位置指示器指示的位置，然后自動(dòng)前進(jìn)一個(gè)。通俗點(diǎn)來(lái)說(shuō)就是文件在被操作過(guò)程的時(shí)候其實(shí)是有一個(gè)位置信息的，在操作過(guò)程中時(shí)刻發(fā)生變化

#include <stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");//打開文件名，以寫的方式打開
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	寫文件
	fputc('a', pf);//往文件里輸出
	fputc('b', pf);
	fputc('c', pf);
//文件在被操作過(guò)程的時(shí)候其實(shí)是有一個(gè)位置信息的，在操作過(guò)程中時(shí)刻發(fā)生變化
	關(guān)閉文件
		fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

這時(shí)候我們打開我們這個(gè)代碼所在位置，可以看到里面有’test.txt"這個(gè)文件，打開這個(gè)文件可以看到我們寫入的字符

在我們找’test.txt"這個(gè)文件的時(shí)候我們要注意我們是否打開了文件擴(kuò)展名，如果你沒有打開的話，可能就找不到’test.txt"文件了。具體操作如下：

fgetc（字符輸入函數(shù)）

int fgetc ( FILE * stream );

從流中獲取字符返回指定流的內(nèi)部文件位置指示符當(dāng)前指向的字符。 然后，內(nèi)部文件位置指示器前進(jìn)到下一個(gè)字符。

如果調(diào)用時(shí)流位于文件末尾，該函數(shù)將返回EOF并設(shè)置流的文件結(jié)尾指示符（feof）。

如果發(fā)生讀取錯(cuò)誤，函數(shù)將返回EOF并設(shè)置流的錯(cuò)誤指示器（ferror）。

#include <stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");//打開文件名，以讀的方式打開
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//讀文件
	char ch=fgetc(pf);//這是我們不知道讀到了什么可以打出來(lái)看看
	printf("%c\n", ch);
	 ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	//關(guān)閉文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

這時(shí)我們打開剛剛生成的文件’test.txt",往里面寫入xyz三個(gè)字符，讀的時(shí)候打印出來(lái)看看讀到了什么。

所以我們可以知道，當(dāng)我們讀取的時(shí)候，讀完一個(gè)字符，文件的位置信息就會(huì)發(fā)生變化，每次讀取完，它會(huì)自動(dòng)往下一個(gè)字符位置走。

擴(kuò)展：

我們還可以利用上面兩個(gè)函數(shù)將一個(gè)文件內(nèi)容拷貝到另一個(gè)文件中。

例如：

#include <stdio.h>
int main()
{
	FILE* pfRead = fopen("test1.txt", "r");
	if (pfRead == NULL)
	{
		perror("open file for reading");
		return 1;
	}
	FILE* pfWrite = fopen("test2.txt", "w");
	if (pfWrite == NULL)
	{
		perror("open file for reading");
		fclose(pfRead);
		pfRead = NULL;
		return 1;
	}
	char ch = 0;
	while((ch = fgetc(pfRead)) != EOF)
	{
		fputc(ch, pfWrite);
	}
	//關(guān)閉文件
	fclose(pfRead);
	pfRead = NULL;
	fclose(pfWrite);
	pfWrite = NULL;
	return 0;
}

這個(gè)時(shí)候我們先去創(chuàng)建一個(gè)"test.txt"文件，然后我們將這段代碼放進(jìn)去，然后再點(diǎn)擊編譯看看效果。

點(diǎn)擊編譯后我們看看效果：

這樣子就成功將"test1.txt"中的內(nèi)容拷貝到"test1.txt"里了。

字符串輸入輸出函數(shù)(fgets,fputs)

字符串輸出函數(shù)fputs:

int fputs ( const char * str, FILE * stream );

將str指向的C字符串寫入流。函數(shù)從指定的地址（str）開始復(fù)制，直到到達(dá)終止的空字符（’\0’）。此終止空字符不會(huì)復(fù)制到流中。并且它不會(huì)自動(dòng)在末尾追加換行符，如果我們需要換行處理，可以自己在末尾加上換行符" \n"。

舉個(gè)例子：

#include <stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");//打開文件名，以寫的方式打開
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//寫數(shù)據(jù)
	fputs("hello world\n",pf);\\不會(huì)自動(dòng)換行，所以自己可以加上換行符
	fputs("haha\n", pf);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

將字符串"hello world"和"haha"寫入文件名為"test.txt"文件中。這時(shí)讓我們打開這個(gè)文件：

字符串輸入函數(shù)fgets

char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );

從流中讀取字符，并將其作為C字符串存儲(chǔ)到str中，直到讀?。╪um-1）個(gè)字符，或者到達(dá)換行符或文件結(jié)尾，以先發(fā)生的為準(zhǔn)。num為str的大小。

舉個(gè)例子：

#include <stdio.h>
int main()
{
	char input [20]= { 0 };//將讀到的數(shù)據(jù)存放進(jìn)來(lái)
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");//打開文件名，以寫的方式打開
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//讀數(shù)據(jù)
	fgets(input, 20, pf);
	printf("%s", input);
	fgets(input, 20, pf);
	printf("%s", input);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

將我們上面pf指向的"test.txt"文件中的字符串"hello world"和"haha"讀出來(lái)，并放在input中然后將其打印出來(lái)。

格式化輸入輸出函數(shù)(fscanf,fprintf)

格式化輸出函數(shù)fprintf

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

將格式指向的C字符串寫入流。如果format包含格式說(shuō)明符（子序列以%開頭），則format后面的附加參數(shù)將被格式化并插入結(jié)果字符串中，以替換其各自的說(shuō)明符。

舉個(gè)例子：

#include <stdio.h>
struct stu
{
	char name[20];
	int age;
	float score;
};
int main()
{
	struct stu s = { "zhangsan",20,66.5f };
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");//如果打開失敗，打印失敗原因
		return 1;
	}
	fprintf(pf, " %s %d %f", s.name, s.age, s.score);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

將結(jié)構(gòu)變量s里面的s.name, s.age ,s.score,分別以字符串，整數(shù)，浮點(diǎn)型形式寫入pf指向的文件"test.txt"中。

格式化輸入函數(shù)fscanf

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

從流中讀取數(shù)據(jù)，并根據(jù)參數(shù)格式將其存儲(chǔ)到附加參數(shù)所指向的位置。附加參數(shù)應(yīng)指向已分配的對(duì)象，該對(duì)象的類型由格式字符串中相應(yīng)的格式說(shuō)明符指定。

舉個(gè)例子：

#include <stdio.h>
struct stu
{
	char name[20];
	int age;
	float score;
};
int main()
{
	struct stu s = { 0 };
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fscanf(pf, "%s %d %f", s.name,&( s.age), &(s.score));
	printf("%s %d %f", s.name, s.age, s.score);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

從pf指向的"test.txt"中將數(shù)據(jù)分別以字符串，整數(shù)，浮點(diǎn)型形式讀到結(jié)構(gòu)體變量s中name,age,score中去。

二進(jìn)制輸入輸出函數(shù)(fread,fwrite)

二進(jìn)制輸出函數(shù)fwrite

size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );

將數(shù)據(jù)塊寫入流中，將ptr指向的內(nèi)存塊寫入流中的當(dāng)前位置，每個(gè)元素的大小為字節(jié)（size)。count為一共寫入數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。

舉個(gè)例子：

#include <stdio.h>
struct stu
{
	char name[20];
	int age;
	float score;
};
#include <stdio.h>
int main()
{
	struct stu s = { "zhangsan",20,66.5f };
	FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen file for writting");
		return 1;
	}
	fwrite(&s,sizeof(struct stu),1,pf);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

對(duì)結(jié)構(gòu)體變量取地址，將結(jié)構(gòu)體變量s里面的內(nèi)容寫入pf指向的"test.txt"中，結(jié)構(gòu)體變量大小為sizeof(struct stu)，且寫入的變量只有一個(gè)。

這個(gè)時(shí)候我們打開文件，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)是我們看不懂的字符，這是為什么呢？

字符串不管是以文本形式還是二進(jìn)制形式放進(jìn)去，內(nèi)存中數(shù)據(jù)都一樣，但是整形和浮點(diǎn)型它們以ASCII和二進(jìn)制形式放進(jìn)去，內(nèi)存中數(shù)據(jù)是不一樣的。

二進(jìn)制輸入函數(shù)fread

size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );

從流中讀取數(shù)據(jù)塊,從流中讀取計(jì)數(shù)元素?cái)?shù)組，每個(gè)元素的大小為大小字節(jié)，并將它們存儲(chǔ)在ptr指定的內(nèi)存塊中。如果成功，則讀取的字節(jié)總數(shù)為(size*count)。

舉個(gè)例子：因?yàn)閯倓倢懭氲臄?shù)據(jù)我們是看不懂的，但是編譯器懂，我們現(xiàn)在將它讀出來(lái)看看效果。

#include <stdio.h>
struct stu
{
	char name[20];
	int age;
	float score;
};
#include <stdio.h>
int main()
{
	struct stu s = {0 };
	FILE* pf = fopen("test.txt", "rb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen file for writting");
		return 1;
	}
	fread(&s, sizeof(struct stu), 1,pf);
	printf("%s %d %f", s.name, s.age, s.score);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

這時(shí)候我們看到讀出來(lái)了，對(duì)結(jié)構(gòu)體變量取地址，將pf指向的"test.txt"里面的數(shù)據(jù)讀到結(jié)構(gòu)體變量s里去，結(jié)構(gòu)體大小為sizeof(struct stu)，讀出來(lái)了一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量s。

文件的隨機(jī)讀寫

fseek

根據(jù)文件指針的位置和偏移量來(lái)定位文件指針。

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

long int offset是偏移量， int origin是偏移起始位置。

在這里我們介紹三個(gè)偏移位置：

SEEK_SET：從起始位置開始偏移

SEEK_END：從末尾開始偏移

SEEK_CUR:從當(dāng)前位置開始偏移

舉個(gè)例子：

#include <stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("open");
		return 1;
	}
	fputs("ABCDEF", pf);
	fseek(pf,2, SEEK_SET);//從起始位置開始偏移
	/*fseek(pf,-2, SEEK_CUR);*///從當(dāng)前位置開始偏移
	/*fseek(pf,-3, SEEK_END);*///從末尾開始偏移
	fputc('G', pf);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

ftell

返回文件指針相對(duì)于起始位置的偏移量

long int ftell ( FILE * stream );

舉個(gè)例子：

#include <stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("open");
		return 1;
	}
	fputs("ABCDEF", pf);
	fseek(pf,2, SEEK_SET);//這時(shí)候指針指向了從起始位置開始偏移，偏移量為2的位置上的C
	int ret = ftell(pf);//因?yàn)榇藭r(shí)指針指向C，它相當(dāng)于起始位置偏移量為2
	printf("ret = %d\n", ret);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

文件讀取結(jié)束的判定

feof這個(gè)函數(shù)要牢記：在文件讀取過(guò)程中，不能用feof函數(shù)的返回值直接用來(lái)判斷文件的是否結(jié)束。

而是應(yīng)用于當(dāng)文件讀取結(jié)束的時(shí)候，判斷是讀取失敗結(jié)束，還是遇到文件尾結(jié)束。

1.文本文件讀取是否結(jié)束，判斷返回值是否為 EOF （ fgetc ），或者 NULL （ fgets ）

例如：

fgetc 判斷是否為 EOF .

fgets 判斷返回值是否為 NULL .

2.二進(jìn)制文件的讀取結(jié)束判斷，判斷返回值是否小于實(shí)際要讀的個(gè)數(shù)。

例如：

fread判斷返回值是否小于實(shí)際要讀的個(gè)數(shù)。

舉個(gè)文本文件例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void) {
    int c; // 注意：int，非char，要求處理EOF
    FILE* fp = fopen("test.txt", "r");
    if(!fp) {
        perror("File opening failed");
        return EXIT_FAILURE;
   }
 //fgetc 當(dāng)讀取失敗的時(shí)候或者遇到文件結(jié)束的時(shí)候，都會(huì)返回EOF
    while ((c = fgetc(fp)) != EOF) // 標(biāo)準(zhǔn)C I/O讀取文件循環(huán)
   { 
       putchar(c);
   }
   //判斷是什么原因結(jié)束的
    if (ferror(fp))
        puts("I/O error when reading");
    else if (feof(fp))
        puts("End of file reached successfully");
    fclose(fp);
}

二進(jìn)制文件例子：

#include <stdio.h>
enum { SIZE = 5 };
int main(void) {
    double a[SIZE] = {1.,2.,3.,4.,5.};
    FILE *fp = fopen("test.bin", "wb"); // 必須用二進(jìn)制模式
    fwrite(a, sizeof *a, SIZE, fp); // 寫 double 的數(shù)組
    fclose(fp);
    double b[SIZE];
    fp = fopen("test.bin","rb");
    size_t ret_code = fread(b, sizeof *b, SIZE, fp); // 讀 double 的數(shù)組
    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);
}

到此這篇關(guān)于C語(yǔ)言全面細(xì)致講解文件操作的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語(yǔ)言文件操作內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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