C语言的文件操作(文件指针、文件缓冲区、文件的打开、读写操作)
目录
1. 文件缓冲区
2. 文件指针
3. 文件的打开与关闭
4. 文件的顺序读写
4.1 fputc fgetc函数
4.2 fputs fgets函数的用法类似
4.3 fprintf和fscanf的用法,格式化输入输出
4.4 对比三组函数的使用
4.5 fread fwrite二进制形式读取和写入
5. 文件的随机读写
5.1 fseek函数:根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针
5.2 ftell函数:返回文件指针相对于起始位置的偏移量
5.3 rewind函数:让文件指针回到起始位置
6. 文件读取结束的判定
预备知识:
1.磁盘文件和内存文件;(是否被进程打开了)
2. 程序文件和数据文件;
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);
数据文件包括程序运行时读写的数据
3. 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。
1. 文件缓冲区
2. 文件指针
FILE* pf;//文件指针变量
定义pf是一个指向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(是一个结构体变量)。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找到与它关联的文件。
如何理解标准输出流和标准输入流:
stdin标准输入流:从键盘上输入
stdout标准输出流:输出(打印)到屏幕上
stdin和stdout都是文件指针变量(FILE*类型),一个程序默认打开的两个流设备。输入输出都是相对于程序来说的
int ch = fgetc(stdin);//从键盘输入
fputc(ch,stdout);//输出到屏幕
3. 文件的打开与关闭
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );//打开文件,返回一个文件指针,参数是文件路径+文件名、打开的模式
文件路径+文件名有两种方式
a.相对路径
.. 表示上一级路径(相对于此代码test.c来说的)
. 表示当前路径(此代码test.c所在的文件路径下)
fopen("..\\test.txt", "wb");//上一级
fopen(".\\test.txt", "wb");//或者直接fopen("test.txt", "wb");//这两种是一样的
b.绝对路径
E:\\Desktop\\xuexi\\02_ccccc\\test_20220430_file\\test_20220430_file\\test.txt
绝对路径里面要加两个\\,其中一个用于转义;或者用/
FILE * pf = fopen("test.txt", "w");//r只读 w只写 a追加if(pf == NULL){//打开失败printf("%s\n", strerror(errno));}//打开成功 fclose(pf);pf = NULL;
4. 文件的顺序读写
4.1 fputc fgetc函数
//写入文件 FILE* pf = fopen("zhu.txt", "w");if(pf != NULL){fputc('b', pf);fputc('a', pf);fputc('c', pf);fclose(pf);//使用结束关闭文件pf = NULL;}//从文件里面读FILE* pf = fopen("zhu.txt", "r");if(pf != NULL){printf("%c\n", fgetc(pf));//fgetc每次读取一个字符printf("%c\n", fgetc(pf));//会自动读下一个printf("%c\n", fgetc(pf));fclose(pf);pf = NULL;}
4.2 fputs fgets函数的用法类似
//int fputs( const char *string, FILE *stream );//char *fgets( char *string, int n, FILE *stream );//写到文件FILE* pf = fopen("zhu.txt", "w");if(pf != NULL){fputs("hello\n",pf);//换行需要自己添加fputs("zzz",pf);fclose(pf);pf = NULL;}//下面从文件里面读取char buf[1024] = {0};FILE* pf = fopen("zhu.txt", "r");if(pf != NULL){fgets(buf, 1024, pf);printf("%s", buf);//这里面会主动换行(因为原来文本里hello后面有一个换行),不用加\nfgets(buf, 1024, pf);//printf("%s", buf);//但是zzz后面没有换行puts(buf);//但是puts函数天生会自带一个换行fclose(pf);pf = NULL;}
char ch[1024] = {0};
fgets(ch, 1024, stdin);//从键盘读取
fputs(ch, stdout);//输出到屏幕
//以上等价于下面的
//gets(ch);
//puts(ch);
4.3 fprintf和fscanf的用法,格式化输入输出
int printf( const char *format [, argument]... );
int fprintf( FILE *stream, const char *format [, argument ]...);
fprintf相当于printf只多了一个FILE *stream,也就是输出的流
//写入文件struct S s = {100, 3.14, "bit"};FILE* pf = fopen("test.txt", "w");if(pf != NULL){fprintf(pf, "%d %f %s\n", s.n ,s.score, s.arr);fclose(pf);pf = NULL;}//从文件中读取struct S s = {0};FILE * pf = fopen("test.txt", "r");if(pf != NULL){fscanf(pf, "%d %f %s", &s.n, &s.score, s.arr);printf("%d %f %s", s.n, s.score, s.arr);fclose(pf);pf = NULL;}
同样,fprintf和fscanf函数也适用于标准输入输出流(键盘和屏幕)
4.4 对比三组函数的使用
scanf/fscanf/sscanf
printf/fprintf/sprintf
//sprintf,把格式化数据转换成字符串struct S s = {100, 3.14, "abcd"};struct S tmp = {0};char buf[1024] = {0};sprintf(buf, "%d %f %s", s.n, s.score, s.arr);printf("%s\n", buf);//sscanf,从字符串中读取格式化数据sscanf(buf, "%d %f %s", &tmp.n, &tmp.score, tmp.arr);printf("%d %f %s", tmp.n, tmp.score, tmp.arr);
4.5 fread fwrite二进制形式读取和写入
size_t fread(void*buffer,size_t size,size_t count,FILE*stream);
1.buffer: 是读取的数据存放的内存的指针,
(可以是数组,也可以是新开辟的空间)
ps: 是一个指向用于保存数据的内存位置的指针(为指向缓冲区
保存或读取的数据或者是用于接收数据的内存地址)
2.size: 是每次读取的字节数
3.count: 是读取的次数
4.stream: 是要读取的文件的指针
ps: 是数据读取的流(输入流)
size_t fwrite(void*buffer,size_ size,size_t count,FILE*stream)
1.buffer:是一个指向用于保存数据的内存位置的指针
(是一个指针,对于fwrite来说,是要获取数据的地址)
2.size: 是每次读取的字节数
3.count: 是读取的次数
4.stream: 是数据写入的流(目标指针的文件)
struct S s = {20, 90.5, "张三"};FILE* pf = fopen("test2.txt", "wb");if(pf != NULL){fwrite(&s, sizeof(struct S), 1, pf);//此时是二进制文件,看不懂fclose(pf);pf = NULL;}struct S tmp;FILE* pf = fopen("test2.txt", "rb");if(pf != NULL){fread(&tmp, sizeof(struct S), 1, pf);printf("%d %f %s", tmp.n, tmp.score, tmp.arr);fclose(pf);pf = NULL;}
5. 文件的随机读写
5.1 fseek函数: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(偏移量), int origin );
其中origin是指指针的位置
宏:SEEK_CUR当前位置;SEEK_END文件末尾位置; SEEK_SET文件起始位置
FILE* pf = fopen("test3.txt", "r"); char ch;if(pf != NULL){//定位文件指针//fseek(pf, 2, SEEK_CUR);//当前默认指向第一个字符//fseek(pf, -2, SEEK_END);//SEEK_END是指向最后一个元素的后一位fseek(pf, 2, SEEK_SET);//读取文件ch = fgetc(pf);printf("%c\n", ch);fclose(pf);pf = NULL;}
5.2 ftell函数:返回文件指针相对于起始位置的偏移量
FILE* pf = fopen("test3.txt", "r"); char ch;if(pf != NULL){//fseek(pf, 2, SEEK_SET);fgetc(pf);//fgetc之后指针就向后跳一位printf("%d\n",ftell(pf));fclose(pf);pf = NULL;}
5.3 rewind函数:让文件指针回到起始位置
void rewind(FILE * stream)
FILE* pf = fopen("test3.txt", "r"); char ch;if(pf != NULL){//fseek(pf, 2, SEEK_SET);fgetc(pf);//fgetc之后指针就向后跳一位printf("%d\n",ftell(pf));rewind(pf);printf("%d\n",ftell(pf));fclose(pf);pf = NULL;}
6. 文件读取结束的判定
feof函数:用来判断文件结束的时候,是遇到文件尾结束,则返回真。
ferror函数:用来判定文件结束的时候,是读取遇到问题结束,则返回真;
int c; // 注意:int,非char,要求处理EOFFILE* fp = fopen("test5.txt", "r");if(fp == NULL) {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);}printf("\n");//判断是什么原因结束的if (ferror(fp)) //ferror函数,文件读取结束后,是读取遇到问题后结束则返回真;puts("I/O error when reading");else if (feof(fp))//feof函数,文件读取结束时,是正常遇到文件尾读取结束则返回真;{puts("End of file reached successfully");printf("%d\n", feof(fp));}fclose(fp);fp = NULL;
补充:判断文件是否结束的方法有:
- 用fgetc函数判断返回值是否为 EOF(EOF是文件结束标志,等于-1)
- 用fgets函数判断返回值是否为 NULL
- 二进制文件,用fread函数,并判断返回值是否小于实际要读的个数
FILE* pf = fopen("test4.txt", "r"); int ch; // 注意:int,非char,要求处理EOFif(pf != NULL){ch = fgetc(pf);printf("%d\n", ch);//文件里没有内容,打印-1fclose(pf);pf = NULL;}
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