c语言内存和文件处理有关知识

内存

分配内存的函数calloc，malloc

定义于头文件 <stdlib.h>	功能
malloc	分配内存(函数)
calloc	分配并清零内存(函数)
realloc	扩充之前分配的内存块(函数)
free	归还还之前分配的内存(函数)
aligned_alloc(C11)	分配对齐的内存(函数)

函数原型

void *malloc(unsigned int size)  //注意使用时，若要4个int类型数据空间需要使用：4*sizeof(int)也就是16
void* calloc( size_t num, size_t size );   //这里参数则是(4,sizeof(int)),参数规定把数量和数据类型分开

其中数据类型size_t可以简单理解为一个无符号整型，

主要是 malloc 和 calloc 的区别。 calloc 会申请内存，并全初始化为 0；而 malloc 只申请内存，并不作初始化。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> int main(void)
{int *p1 = malloc(4*sizeof(int));  // 足以分配 4 个 int 的数组int *p2 = malloc(sizeof(int[4])); // 等价，直接命名数组类型int *p3 = malloc(4*sizeof *p3);   // 等价，免去重复类型名if(p1) {for(int n=0; n<4; ++n) // 置入数组p1[n] = n*n;for(int n=0; n<4; ++n) // 打印出来printf("p1[%d] == %d\n", n, p1[n]);}free(p1);free(p2);free(p3);
}

可以利用这种动态分配内存和scanf函数得到一个动态长度的数组

代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main()
{int n=0,i;int *pa;printf("请输入数组长度：");scanf("%d",&n);pa = (int *)calloc(n,sizeof(int));   //指针指向分配空间的首地址for(i=0;i<n;i++){scanf("%d",&pa[i]);}for(i=0;i<n;i++){printf("输入的数据是：%d\n",pa[i]);}free(pa);  //释放pa指针for(i=0;i<n;i++){printf("输入的数据是：%d\n",pa[i]);   //这里的指针将指向不定的地址}system("pause");return 0;
}

文件操作fopen,fclose,FIL

遇到的问题总结

 1. 字符串使用双引号"",字符赋值使用单引号'',(长时间不用c忘了)2. 判断语句(fp=fopen("fiel.txt","r+"))==NULL;的括号不能少，否则会出现先逻辑判断后赋值，这样编译不通过3. 判断读取文件是否正确一定使用"r"或"r+"模式，因为另外模式都会新建，4. 在打开文件读取后想要写入，"一定"使用fseek定位文件指针才行5. 一个奇怪的现象，a+模式：写入只是指针移动，不能修改本来的文本；但读取可以从全部文本最开始6. 字符串的写入都是自动在结尾包含了\0结束字符，所以指针会比字符串多移动一位7. 在r+模式下既可以对原始文本插入，也可以读取，但写入也要满足第4条

文件打开函数的模式

FILE *fp;
fp = fopen("路径","打开方式")

对文本字符操作的函数

具体功能可查看：https://zh.cppreference.com/w/c/io

函数使用实例

如果文件不存在可能会导致编译出现，run: line 1: 3 Segmentation fault (core dumped) ./a.out
Exited with error status 139

读取命令实例

file.txt

123456789

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main(void){FILE *fp;char f_getc,f_gets[4],f_read[4],f_scanf[4];  char f_getc,f_gets[5],f_read[8],f_scanf[4];  //换成这句就和预期结果一样了 fp = fopen("file.txt","r");f_getc = fgetc(fp);printf("fgetc: %c\n",f_getc);rewind(fp);fgets(f_gets,5,fp);  //这里的“一定”要是一个字符串数组printf("fgets：%s\n",f_gets);  //得到n-1个字符，最后一个自动填充\0fflush(fp);fseek(fp,0,0);fread(f_read,sizeof(char),3,fp);     //这里读取有问题，但单独使用没问题printf("fread: %s\n",f_read);//fflush(fp);rewind(fp);fscanf(fp,"%s",f_scanf);  printf("f_scanf: %s\n",f_scanf);fclose(fp);printf("*************************************");printf("文件中全部字符！！！\n");system("type file.txt ");   //这里会全部显示一次printf("\n");system("pause");    return 0;
}

参考：https://editor.csdn.net/md/?articleId=128229605

参考：https://zh.cppreference.com/w/c/io，https://blog.csdn.net/qq_26768741/article/details/50933598，https://blog.csdn.net/qq_45858169/article/details/103704389
经过尝试和查找资料发现，确实是有缓存中字符的问题，也有一个错误的地方，fread是针对读取的二进制流文件读取，但不是造成这种显示的主要原因；而最主要的原因是读取字符的数组不够，导致读取数据时，没有将终止符或回车符放入字符串，导致输出时在变成输出缓存中读取了数据，为了深入解释这个输出异常的原因，单独分开一个文件中，测试和分析

文件字符写入

txt文件中的初始值123456789；执行后，值是mqnzxxxx9，

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main(void){FILE *fp;char sca,fpri[5]={'m','q','n','z'},fwri[5]={'x','x','x','x'};fp = fopen("file.txt","r+"); //结尾追加字符fputc('b',fp);fputs("MAR",fp);rewind(fp);    //到第一个字符fscanf(fp,"%c",&sca);  //从文件中读取字符，而不是从键盘中// printf("sca: %c\n",sca);rewind(fp);   //到第一个字符fprintf(fp,"%s",fpri);  //写入文件中printf("%s\n",fpri);fwrite(fwri,sizeof(char),4,fp);fclose(fp);return 0;
}

“+”模式添加的不同

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main(void){FILE *fp;char b;//每次测试保证txt文件中只"有123456"这6个字符；fp=fopen("file.txt","a+");   //只仅仅修改这里的模式为a+和a,和保证txt开始文本只有123456rewind(fp);  //指针在文件开始b = fgetc(fp);printf("第一次读：%c\n",b);fseek(fp,2,0);printf("第二次读：%c\n",fgetc(fp));fseek(fp,2,0);fputs("sag",fp);printf("第三次读：%c\n",fgetc(fp));fclose(fp);system("type file.txt ");  //只是在cmd窗口显示文本内容，懒得每次打开txt查看printf("\n");system("pause"); return 0;
}

显示结果a+和a对比分析：

a模式没有读取数据的功能，但能写入，a+模式有读写的功能，但写指针和读指针不是同一位置，而且写文本时会同时移动两个指针，但会一直在文档结尾追加

a+可读写的文件出现的问题

一次写入命令后，若不定位指针，那么紧接着的读取命令也会写入；a+模式下，文档最后写入了6。因此，需要注意每次读取和写入文本命令转换时重新使用feek(fp,n,0)定位

r+模式下

读和写命令转换时也会出现问题，

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main(void){FILE *fp;char a[4],b;fp=fopen("file.txt","r+");rewind(fp);b = fgetc(fp);printf("第一次读：%c\n",b);fseek(fp,2,0);printf("第二次读：%c\n",fgetc(fp));fseek(fp,1,0);fputs("sa",fp);//fseek(fp,2,0);printf("第三次读：%c\n",fgetc(fp));fclose(fp);system("type file.txt ");printf("\n");system("pause");    return 0;
}

下图中的，虽然是fgetc导致的5被写入，但通过fgetc写入的描述并不准确，只是将5读入缓存，而fputs函数在写入的字符串最后也自动添加换行“\n”和终止符“\0”，因此输入的字符变成了"sa5"