目录

为什么使用文件

什么是文件

分类(从文件功能的角度)

文件名

文件的打开和关闭

文件指针

fopen和fclose函数

打开方式表

文件的顺序读写

顺序读写函数表

什么是输入输出流

fgetc/fgetc-字符读写函数

fgets/fputs-字符串读写函数

fscanf/fprintf-格式化读写函数

sscanf/sprintf函数

scanf/printf、fscanf/fprintf、sscanf/sprintf函数对比

fread/fwrite-数据块读写函数

文件的随机读写

fseek函数

ftell函数

rewind函数

文本文件和二进制文件

分类(根据数据的组织形式)

数据在内存中的存储形式

文件读取结束的判断

feof函数

ferror函数

读取结束判断方向

文件缓冲区


前言


 本章主要讲解:

  1. 掌握C语言的文件操作和使用
  2. 文件操作各种函数的基本使用

为什么使用文件


在前前篇文章中我们写了通讯录,拥有文件操作功能的通讯录可以让数据持久化
即在通讯录下一次运行时,在通讯录中我们之前所录入的数据依然存在,只有当我们主动删除数据时数据才不存在
注:使用文件我们可以将数据直接存放在电脑的硬盘上,做到了数据的持久化

什么是文件


  • 概念:
磁盘上的文件

分类(从文件功能的角度)

程序文件
包括源程序文件(后缀为.c),目标文件(windows环境后缀为.obj),可执行程序(windows环境后缀为.exe)
数据文件
文件的内容不一定是程序,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
注:这里的输入输出是以终端为主体的,输出即把数据输到磁盘上,输入即把数据从磁盘上把数据读取到内存

文件名


  • 文件名包含3部分:

文件路径+文件名主干+文件后缀(以便用户识别和引用)

  • 例如:
c:\code\test.txt
注:文件标识常被称为文件名

文件的打开和关闭


文件指针

  • 概念:
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,该结构体类型是有系统声明的,取名FILE
  • 示例:VS2013编译环境提供的 stdio.h 头文件中有以下的文件类型申明
struct _iobuf {char *_ptr;int   _cnt;char *_base;int   _flag;int   _file;int   _charbuf;int   _bufsiz;char *_tmpfname;};
typedef struct _iobuf FILE;
  • 注意:
  1. 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
  2. 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)
  3. 一般都是通过一个FILE的指针来维护这个FILE结构的变量(使用方便)
  • 示例:创建一个FILE*的指针变量
FILE* pf;//文件指针变量

注:通过文件指针变量能够找到与它关联的文件

  • 示图:

fopen和fclose函数

  • 概念:
文件在读写之前应该先打开文件(使用fopen函数),在使用结束之后应该关闭文件(使用fclose函数)
注: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,相当于建立了指针和文件的关系
  • 示例:
//打开文件
FILE * fopen ( const char * filename,//文件名
const char * mode//打开方式);
//关闭文件
int fclose ( FILE * stream //文件指针
);

打开方式表

fopen打开文件模式
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,建议一个新的文件
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

注:"r"表示read(读取数据);"w"表示write(写入数据);"a"表示append(在文件尾部追加数据);"+"表示对文件可读可写;"t"表示文本文件(一般省略);"b"表示二进制文件(注:未指明类型默认为文本文件)

一般来说,学会熟练操作前三个就行了

示例:

/* fopen fclose example */
#include <stdio.h>
int main ()
{FILE * pFile;//打开文件pFile = fopen ("myfile.txt","w");//文件操作if (pFile!=NULL){fputs ("fopen example",pFile);//关闭文件fclose (pFile);}return 0; }

文件的顺序读写


顺序读写函数表

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
文本行输出函数
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

注:使用这些函数要包含头文件 <stdio.h>

什么是输入输出流

  • 输入流:

把数据从其他设备上读取到内存中的流

  • 输出流:

把数据从内存中写出到其他设备上的流

  • 关于流示图:

  • 注意:

只要运行C语言程序就默认打开了3个流:
stdin:标准输入流(对应键盘)
stdout:标准输出流(对应屏幕)
stderr:标准错误流(对应屏幕)
注:这3个流的类型都为 FILE* 型的流的文件指针

fgetc/fgetc-字符读写函数

  • 定义:
int fputc( int c,//字符(或者对应ASCII码值)FILE *stream //文件指针(或者流)
);
int fgetc( FILE *stream );
  • 注意:
  1. fputc函数的功能为向一个流中输出字符,返回类型为 int 型,当函数输出字符成功,则返回字符相应的ASCII码值,当输出失败,则返回EOF
  2. fgetc函数可从文件流中获取字符,返回类型为 int 型,当函数输入字符成功,则返回字符相应的ASCII码值,当失输入失败,则返回EOF

注:每当函数运行一次后,流(标准输入流或者文件流)的指针就会指向读取内容后一个空间的首地址

  • 示例:
    //创建并打开文件FILE* pf = fopen("test.txt", "w");//以读的方式打开文件//注:若文件中原本就有test.txt文件,则不用再创建了,若没有,则将会先创建该文件后再以相应的方式打开文件if (pf == NULL){perror("fopen:");return;}char ch;//fgetc(stdin)==getchar()while ((ch = fgetc(stdin)) != EOF){//输出到文件流中fputc(ch, pf);}
  //读取数据while (ch = fgetc(pf) != EOF){//putchar(ch)==fputc(ch,stdout)putchar(ch);}
  • 特别注意:

fgetc(stdin)==getchar();

putchar(ch)==fputc(ch,stdout);

fgets/fputs-字符串读写函数

  • 定义:
char *fgets( char *string, int n, FILE *stream );int fputs( const char *string, FILE *stream );
  • 注意:
  1. fgets函数功能为从流中读取一个字符串到相应的存储位置;第一个参数为获取到字符串的存储的位置;第二个参数为要读取的字符串最大字符数;第三个参数为要读取文件的文件指针(文件流),若函数读取成功,则返回储存字符串位置的地址,否则返回NULL(遇到文件末尾结束/遇到错误)
  2. fputs函数功能是将一个字符串输出到一个流中,函数的第一个参数为被写入的字符串(首地址),第二个参数为一个流,函数的返回值为 int 型,当函数写入成功,则返回一个正数,否则返回EOF
  • 示例:
int main()
{FILE* pf = fopen("data.txt", "w");if (pf == NULL){perror("fopen");return 1;}char str[] = "Hello world!";fputs(str, pf);fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}
int main()
{FILE* pf = fopen("data1.txt", "r");//以读的方式打开文件if (pf == NULL){perror("fopen");return 1;}char str[20] = { 0 };fgets(str, 5, pf);//将文件中的字符串读入到arr中//注:这里读取的为5个字节,其中包含字符'\0'printf("%s\n", arr);//打印出读取后的字符串fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}
  • 特别注意:

fgets(str, stdin)==gets(str);
fputs(str, stdout)==puts(str);

fscanf/fprintf-格式化读写函数

  • 定义:
int fscanf( FILE *stream, const char *format [, argument ]... );
int fprintf( FILE *stream, const char *format [, argument ]...);
  • 注意:
  1. fscanf函数功能为将格式化的数据获取到目标流中,函数的第一个参数为一个文件流(输入源流),第二个参数输入的参数形式(可以有多个),函数的第三个参数为输入数据的目标地
  2. fprintf函数功能为将格式化的数据输出到目标流中,函数的第一个参数为一个文件流(目标流),第二个参数输入的参数形式(可以有多个),函数的第三个参数为输入数据的源地
  • 示例:
//学生信息
struct student
{char name[20];char sex[5];int age;int score;
};
//花名册
struct Register
{struct student data[5];int num;
}stu;num=0;
void ioinfo(char* str, char* way,struct Register*ptr)
{//打开文件FILE* pf = fopen(str, way);if (pf == NULL){perror("fopen:");return;}//载入数据到内存for (int i = 0; i < ptr->num; i++){fscanf(pf, "%s %s %d %d",&ptr->data[i].name, &ptr->data[i].sex, &ptr->data[i].age, &ptr->data[i].score);}//展示数据for (int i = 0; i < ptr->num; i++){printf("%s %s %d %d", ptr->data[i].name, ptr->data[i].sex, ptr->data[i].age, ptr->data[i].score);}//写入数据printf("输入写入学生数据个数\n");scanf("%d", &ptr->num);for (int i = 0; i < ptr->num; i++){scanf("%s %s %d %d", &ptr->data[i].name, &ptr->data[i].sex, &ptr->data[i].age, &ptr->data[i].score);}//输入数据到文件for (int i = 0; i < ptr->num; i++){fprintf(pf, "%s %s %d %d", &ptr->data[i].name, &ptr->data[i].sex, &ptr->data[i].age, &ptr->data[i].score);}fclose(pf);pf = NULL;return;
}
  • 特别注意:

fscanf(stdin, "%d", &i)==scanf("%d",&i);
fprintf(stdout, "%d", i)==printf("%d",i);

sscanf/sprintf函数

  • 定义:
int sprintf( char *buffer, const char *format [, argument] ... );
int sscanf( const char *buffer, const char *format [, argument ] ... );
  • 注意:
  1. sprintf函数能够将一个格式化的数据以字符串的形式写入到目标地址 buffer 中,函数的第一个参数为转换为字符串的目标地址,第二个参数参考 fprintf 或 printf 函数(三者的此参数一样)
  2. sscanf函数的功能是能够从字符串 ( buffer ) 中读取格式化的数据,第一个参数为被读取字符串的地址,第二个参数参考fscanf或scanf函数
  • 示例:
struct S
{char name[20];int age;char sex[5];
};
int main()
{struct S s = { "张三",18,"男" };char buf[100] = { 0 };sprintf(buf, "%s %d %s", s.name, s.age, s.sex);printf("%s\n", buf);struct S s1 = { 0 };sscanf(buf, "%s %d %s", s1.name, &(s1.age), s1.sex);printf("%s %d %s", s1.name, s1.age, s1.sex);return 0;
}

注:其实这与sscanf/sprintf函数与fscanf/fprintf函数非常相似,只是一个是输入输出到字符数组中,一个是输入输出到文件流中

scanf/printf、fscanf/fprintf、sscanf/sprintf函数对比

  • scanf/printf:

格式化的I/O函数,针对的是标准输入流和输出流

  • fscanf/fprintf:

格式化的I/O函数,针对的是所有输入流和输出流

  • sscanf/sprintf:

在字符串中提取可格式化的数据输入,把格式化的数据转化为字符串输出

fread/fwrite-数据块读写函数

  • 定义:
size_t fread( void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream );
size_t fwrite( const void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream );
  • 注意:
  1. fwrite函数功能为将数据以二进制的形式输出到目标流中,第一个参数为一个指针(输出数据的源地地址),第二个参数为每次输出数据的字节大小,第三个参数为最大的输出次数,第四个参数为数据输出的目标流,返回实际输出的完整次数
  2. fread函数功能为将数据以二进制的形式从源流输入到目标地址,第一个参数为一个指针(输入数据的目标地址),第二个参数为每次输入数据的字节大小,第三个参数为最大的输入次数,第四个参数为数据输入的源流,返回实际输入完整次数
  • 示例:
//通讯录(输入输出数据)//加载通讯录数据
void LoadContact(struct Contact*p)
{//rb:以只读的方式打开一个二进制文件FILE* pf = fopen("contact.txt","rb");if (pf == NULL){perror("Loadcontact");return;} //暂时保存数据struct Peoinfo tmp = { 0 };//fread:二进制输入(输入的数据完整则返回1,否则返回0)while (fread(&tmp, sizeof(struct Peoinfo), 1, pf)){//输入时判断是否需要增容CheakContact(p);p->data[p->sz] = tmp;p->sz++;}//释放fclose(pf);pf = NULL;return;
}//保存通讯录数据
void SaveContact(struct Contact* p)
{//fopen函数:找到指定文件并返回文件的地址//wb:以只写的方式打开(为了输出数据,打开一个二进制文件)FILE* pf = fopen("contact.txt", "wb");if (pf == NULL){//打开失败则打印错误信息perror("SaveContact");return;}for (int i = 0; i < p->sz; i++){//fwrite:二进制输出fwrite(p->data+i, sizeof(struct Peoinfo), 1, pf);}//用完pf后进行释放fclose(pf);pf = NULL;return;
}

文件的随机读写


fseek函数

  • 作用:
根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针
注:每当读取文件的数据时,文件指针会指向下一个空间地址
  • 定义:
int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );
  • 注意:

第一个参数为文件流,第二个为偏移位置大小,第三个参数为起始位置

  • 规定:

文件开始位置:SEEK_SET(offset取值为正)

文件当前位置:SEEK_CUR(offset取值可正可负)

文件结束位置:SEEK_END(offset取值为负)

  • 示例:
/* fseek example */
#include <stdio.h>
int main ()
{FILE * pFile;
//相对路径(在当前文件中查找和创建)pFile = fopen ( "example.txt" , "wb" );fputs ( "This is an apple." , pFile );fseek ( pFile , 9 , SEEK_SET );fputs ( " sam" , pFile );fclose ( pFile );return 0;
}
  • 结果:

ftell函数

  • 作用:

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

  • 定义:
long int ftell ( FILE * stream );
  • 示例:
/* ftell example : getting size of a file */
#include <stdio.h>
int main ()
{FILE * pFile;long size;pFile = fopen ("myfile.txt","rb");if (pFile==NULL) perror ("Error opening file");else{
//获取文件字节大小fseek (pFile, 0, SEEK_END);   // non-portablesize=ftell (pFile);fclose (pFile);printf ("Size of myfile.txt: %ld bytes.\n",size);}return 0;
}

rewind函数

  • 作用:
让文件指针的位置回到文件的起始位置
  • 定义:
void rewind ( FILE * stream );
  • 示例:
/* rewind example */
#include <stdio.h>
int main ()
{int n;FILE * pFile;char buffer [27];pFile = fopen ("myfile.txt","w+");for ( n='A' ; n<='Z' ; n++)fputc ( n, pFile);
//回到起始位置,再进行读取rewind (pFile);fread (buffer,1,26,pFile);fclose (pFile);
//读取后不会添加'\0'(用puts需要结束符)buffer[26]='\0';puts (buffer);return 0;
}

文本文件和二进制文件


分类(根据数据的组织形式)

二进制文件

数据在内存中以二进制的形式存储,不加转换的输出到外存如果要求在外存上以(看不懂,需要使用二进制编译器阅读才能看得懂)

文本文件

以ASCII码的形式存储,需要在存储前转换(可以看得懂)

数据在内存中的存储形式

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
  • 示例:整数10000
#include <stdio.h>
int main()
{int a = 10000;FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");fwrite(&a, 4, 1, pf);//二进制的形式写到文件中fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}

文件读取结束的判断


feof函数

作用:用于判断是否为遇到文件末尾结束(如果文件指针为文件末尾则返回非零,否则返回零)

ferror函数

作用:用于判断是否遇到错误而读取失败结束(如果遇到错误返回非零,否则返回零)

读取结束判断方向

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 
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
  • 示例1:文本文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void) {int c; // 注意:int,非char,要求处理EOFFILE* fp = fopen("test.txt", "r");if(!fp) {perror("File opening failed");return EXIT_FAILURE;}//fgetc 当读取失败的时候或者遇到文件结束的时候,都会返回EOFwhile ((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);
}
  • 示例2:二进制文件
#include <stdio.h>
enum { SIZE = 5 };
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 handlingif (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


  • 概念:
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)
注:缓冲区的大小根据C编译系统决定的

  • 示例:可以自行测试
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
//VS2013 WIN10环境测试
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);//刷新缓冲区时,才将输出缓冲区的数据写到文件(磁盘)//注:fflush 在高版本的VS上不能使用了printf("再睡眠10秒-此时,再次打开test.txt文件,文件有内容了\n");Sleep(10000);fclose(pf);//注:fclose在关闭文件的时候,也会刷新缓冲区pf = NULL;return 0;
}
  • 结论:
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,可能导致数据丢失)

C语言进阶-文件操作超详解相关推荐

  1. C语言文件操作超详解(万字解读,细致入微)

    目录 一.什么是文件 1.程序文件 2.数据文件 二.文件名 三.文件的打开和关闭 1.文件指针 2.文件操作--打开和关闭 fopen函数(包含在头文件stdio.h中)的解析: fclose函数( ...

  2. 一次性就能学会的文件操作!(文件操作函数详解)

    前言:在上一篇博客关于文件的基础知识中我们对文件有了一定的了解,本篇博客将会详细讲解操作文件的函数. 文章目录 文件的顺序读写 字符输入输出函数 -- fgetc 与 fputc fputc函数 fg ...

  3. 简述python文件操作_Python 文件操作的详解及实例

    Python 文件操作的详解及实例 一.文件操作 1.对文件操作流程 打开文件,得到文件句柄并赋值给一个变量 通过句柄对文件进行操作 关闭文件 现有文件如下: 昨夜寒蛩不住鸣. 惊回千里梦,已三更. ...

  4. C语言 中的 数据类型 超详解

    C语言 中的 数据类型 超详解 一.整型(int.short.long.long long) 1.有符号整型 有符号整型的数据类型通常包括 int.short.long.long long 四种,因为 ...

  5. python文件操作模式是什么,python --文件操作模式详解

    #f= open(r"aaa/a.txt",mode='rt') # f的值是一种变量,占用的是应用程序的内存空间,此时牵扯的是两个方面的资源 #print(f) ##2.操作文件 ...

  6. C语言文件操作函数详解

    转载自https://www.cnblogs.com/saolv/p/7793379.html C语言中没有输入输出语句,所有的输入输出功能都用 ANSI C提供的一组标准库函数来实现.文件操作标准库 ...

  7. C语言---文件操作及文件操作函数详解

    文章目录

  8. 【C语言进阶】⑦字符串函数详解

    文章目录 一.字符串函数汇总 1. 求字符串长度 - strlen(): 1.2 函数介绍: 1.3 自己模拟实现strlen()函数的功能 1.3.1 计数器版本 2. 字符串拷贝函数 - strc ...

  9. unity 在移动平台中,文件操作路径详解

    转载于http://www.unitymanual.com/thread-23491-1-1.html 一.在项目根目录中创建Resources文件夹来保存文件. 可以使用Resources.Load ...

最新文章

  1. Java清空数组的数据
  2. node中的流的介绍(Stream)
  3. “口碑营销”产品模型推测与分析
  4. ios动态效果实现翻页_动画:UIKitAnimation 简单动画学习 iOS (一) 渐变 、 移动 、翻页、来回翻转 | 学步园...
  5. ECharts概念学习系列之ECharts是什么?
  6. pexpect oracle,expect免交互脚本编程
  7. MySQL深度剖析之MySQL架构(2021)
  8. Parencodings 模拟
  9. springcloud微服务系列之服务注册与发现组件Eureka
  10. 三角形一点到三边距离最小_三角形内有没有一个点到三边距离之和最小 -
  11. 推荐几款常用的Socks5代理软件
  12. Word标题不显示目录数字章节
  13. 移动数据安全防护措施有哪些
  14. GSL-蒙特卡洛积分
  15. C语言求解一元二次方程组的代码
  16. portal服务器认证系统有哪些,Portal技术简介
  17. 分层数据流图简单介绍
  18. 微信小程序---弹性盒子模型
  19. Ruby 教程(二)
  20. H3C防火墙授权相关问题

热门文章

  1. #import C:\Program Files\CommonFiles\System\ado\msado15.dll no_namespace rename(EOF,adoEOF)问题
  2. 流放者柯南自建服务器 linux,《流放者柯南》自建服务器简易教程攻略
  3. MNIST手写数字识别准确度提升最全、最实用的方法
  4. ES6基础-为什么要用let和const
  5. 信息安全服务资质CCRC和信息安全管理体系ISO27001有什么区别?
  6. 备份数据看这里,免费教你苹果手机怎么备份所有数据!
  7. windows当服务器不稳定,windows7网速不稳定上网总是断断续续的几种原因和解决方法...
  8. Spring及Springboot 异步请求
  9. Python正则表达式匹配C语言函数
  10. Win11自定义电脑右下角时间显示格式