文件操作（上）（想要了解如何操作文件，那么看这一片就足够了！）

news2024/11/15 17:57:27

        前言：在我们写的程序的的时候，数据是存储在电脑的内存中，如果程序退出，内存回收，数据就丢失了，等再次运行程序，是看不到上次程序的数据的，那么如果要将数据进行持久化的保存，我们就可以使用文件进行存储数据。

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那么废话不多说，我们直接开始讲解，我将会从一下三个方面进行讲解：

目录

1.文件的基础认知

        （1）文件的分类 

        （2）文件名

        （3）二进制文件和文本文件

        （4）文件指针

2.文件的操作流程

        （1）打开文件

        （2）关闭文件

        （3）文件的读取和输入

3.实例：操作文件

        （1）fputc函数

        （2）fgetc函数

        补充：

        （3）fputs函数

        （4）fgets函数

        补充：

1.文件的基础认知

        在讲解文件的基础认知之前，首先让我们了解一下什么是文件：

文件：磁盘（硬盘）上的文件就是文件，它是在计算机中以实现某种功能、或某个软件的部分功能为目的而定义的一个单位。

       

        （1）文件的分类   

         了解了什么是文件之后，那么文件有哪些分类呢？一般来讲文件分为两种：

        1.程序文件：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）

        2.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

       

        （2）文件名

        像人一样，每一个文件都有其名称，即文件名：

        （3）二进制文件和文本文件

        根据数据的组织形式，数据文件通常被分为了文本文件或者二进制文件。

        二进制文件：在储存到外存是将二进制数据不进行转换，数据在内存中以二进制的形式存储就是二进制文件

        文本文件：在储存到外存是将二进制数据进行转换，以ASCII字符的形式存储的文件就是文本文件

               例如：

用一句话分别是二进制文件还是文本文件：就是看其储存到外存中时有没有进行转换。

        （4）文件指针

        在介绍文件指针之前，让我们先了解一下什么是文件信息区：

        文件信息区：当我们在使用文件的时候，编译器都会创建一个其对应的文件信息区，它是用来存放文件的相关信息的（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（该结构体类型是由系统声明的），并且使用typedef重命名为FILE

这是Visual Studio中的文件信息区：

struct _iobuf {
char *_ptr;
int _cnt;
char *_base;
int _flag;
int _file;
int _charbuf;
int _bufsiz;
char *_tmpfname;
};
typedef struct _iobuf FILE;

注：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。

了解了什么是文件信息区之后，我们在讲解一下文件指针，文件指针，顾名思义就是存放文件地址的指针，每当我们打开一个文件的时候，它就会返回文件信息区的指针，这时我们就可以使用文件指针接收它，并通过文件指针间接的操作与它关联的文件。

以上我们就初步了解了有关文件的基础认知。

2.文件的操作流程

        操作文件大致分为三步：打开文件、操作文件、关闭文件

        （1）打开文件

我们可以使用 fopen( ) 函数来创建一个新的文件或者打开一个已有的文件，该函数会返回一个文件指针：

该函数的第一个参数是你想要打开的文件的文件名（例如：“ c:\code\test.txt ”），第二个参数为你想要对该文件进行的操作，大致的操作方式有如下几种：

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
“a+”（读写）打开一个二进制文件，在文件尾进行读写建立一个新的文件

注意：文件的使用方式是使用双引号（“  ”），而不是单引号！！！

        现在我们使用实例来使你更好的进行理解：

#include<stdio.h>
int main()
{
    //创建一个文件名为text.txt的文件
	FILE* p = fopen("text.txt", "w");
    //防止打开失败返回空指针
    if (p == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
   
	return 0;
}

注：当我们打开 / 创建一个文件之后都要对文件指针进行判断，判断其是否为NULL指针，如果为NULL指针，就没有必要进行下面的操作了，就直接退出程序即可。

上面的代码中我对每一步进行了讲解，使你能更好的理解如何打开文件。

以上我们就完成了文件的打开 / 创建。

        （2）关闭文件

在对文件操作完成之后，就要进行关闭的操作，为了关闭文件，我们就要使用 fclose( ) 函数。函数的原型如下：

该函数的参数为你要关闭的文件的文件指针（FILE类型指针），我们直接使用实例来深入理解。

继续对上面的代码进行关闭操作：

#include<stdio.h>
int main()
{
    //创建一个文件名为text.txt的文件
	FILE* p = fopen("text.txt", "w");
    //防止打开失败返回空指针
    if (p == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    //关闭文件
    fclose(p);
    p = NULL;
	return 0;
}

注意：当我们关闭文件的时候，由于该文件已被关闭，那么FILE类型的文件指针变为了野指针，所以这时我们要将文件指针置为NULL。

以上我们就完成了文件的关闭。

        （3）文件的读取和输入

        现在我们已经了解了文件如何创建 / 打开和关闭，那么操作文件的最重要的部分——读取和输入该如何操作呢？

        首先我们要知道操作文件的几个函数：

函数名功能适用性
fgetc()字符输入函数所有输入流
fputc()字符输出函数所有输出流
fgets()文本行输入函数所有输入流
fputs()文本行输出函数所有输入流

先大体看一下有哪些函数，下面会进行详细讲解！

3.实例：操作文件

        （1）fputc函数

先看一下官网对其的解释：

该函数的第一个参数是你想存入文件的字符，第二个参数是该文件的文件指针，返回值为存入字符的ASCII码值。

我们直接使用实例来加深对其的理解：

#include<stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//将字符Z存入文件名为test.txt的文件
	fputc('Z', pf);
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

这样我们就将字符Z存入了文件。

        （2）fgetc函数

先看一下官网对其的解释：

该函数的参数为要读取的文件的文件指针，返回值为为读取的字符的ASCII码值。

注：当读取失败或者读取到文件末尾时会返回EOF（本质是-1）

我们直接使用实例来加深对其的理解：

我们继续使用上面例子中的文件（其中我们存放了字符 Z ）

#include<stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//读取文件名为test.txt的文件中的字符
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c", ch);
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

这样我们就获取了文件中的字符。

        补充：

我们可以使用fgetc函数将文件中的字符一个一个的获取出来，达到获取文件中所有内容的目的。

#include<stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//获取文件中的所有内容
	int ch = 0;
	while (((ch = fgetc(pf)) != EOF))
	{
		printf("%c", ch);
	}
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

我们知道当读取失败或者读取到文件末尾时才会返回EOF，所有我们使用EOF作为判断依据循环获取字符即可，这样我们就可以获取文件中所有内容了。

       

        （3）fputs函数

先看一下官网对其的解释：

该函数的第一个参数为一个字符指针，即你可以将想写入文件的字符串的首地址传入，第二个参数为你想写入的文件的文件指针。

我们直接使用实例来加深对其的理解：

#include<stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt","w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//该字符串为要写入的字符串
	char str[] = "hello world";
	fputs(str, pf);
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

这样我们就将字符串成功写入文件中了。

        （4）fgets函数

先看一下官网对其的解释：

该函数的第一个参数为一个字符指针，这里你要填入的是一个容器地址，该容器用来存放读取出的字符串，第二个参数为要读取的字符串的长度，第三个参数是想要读取字符串的文件的文件指针，该函数的返回值为一个字符指针。

注：当读取成功时，返回的为读取到的字符串的地址，如果读取失败或者读取到文件末尾，则返回NULL指针。

我们直接使用实例来加深对其的理解：

#include<stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//存放返回字符串的容器
	char str[20];
	//读取数据
	fgets(str, 10, pf);
	printf("%s", str);
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

从结果中我们发现了一个问题——我想让它读取10个字符，但是为什么它只读取了9个呢？其实该函数就是会读取你所想让它读取的字符长度 -1 个字符，因为该函数会留一个字符用来放入‘ \0 ’。

这样我们就完成了从文件中读取字符串的任务。

        补充：

我们也可以使用该函数来读取文件中的所有内容。

#include<stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//存放返回字符串的容器
	char str[20];
	//读取文件中的所有数据
	while (fgets(str, 10, pf) != NULL)
	{
		printf("%s", str);
	}
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

这里我们使用其如果读取失败或者读取到文件末尾才返回NULL指针的特性完成了读取文件所有内容的操作。

以上为文件操作（上）的所有内容了~~~

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