1.为什么使用文件

很简单 长久的存储数据

如果没有文件，我们写程序所产生的数据是存储在电脑的内存中的，一但程序结束或退出，内存就会回收，数据就丢失了，等我们再次运行程序的时候，是找不到上次程序产生的数据的，如果末尾想要将数据进行长期的保存，那就可以使用文件。

2.文件是什么？

磁盘(硬盘)上的文件就是文件。
但是在程序设计中，我们说的文件有两种：程序文件、数据文件（是从文件功能的角度来分类的）。

2.1程序文件

程序文件包含源程序文件(xxx.c)，目标文件(在Windows环境下为xxx.obj)，可执行程序(在Windows环境下为xxx.exe).

2.2数据文件

该类型文件的内容就不是程序，而是程序运行时所存入的数据，例如程序运行需要读取数据的文件，或输出产生并输出内容的文件。

该文章讨论的是数据函数

3.二进制文件和文本文件

根据数据的存储模式，数据文件由分为文本文件和二进制文件。

数据是以二进制的形式在存储在内存中的，如果不转换的输出或者存储在文件中，就是二进制文件。

如果在输出上要求以ASCII码的形式存储，则需要在存储前进行转换。以ASCII字符的形式存储文件就是文件文件。

那么一个数据是怎么存储在文件上的呢？

字符一律按照ASCII码的形式存储，数值形式的数据既可以用ASCII码形式存储，也可以用二进制的形式存储。

假设有个整数10000，如果以ASCII码的形式存储，就会占用磁盘中的5个字节，如果是以二进制存储，则只占用磁盘中的4个字节。

4.文件的打开和关闭

4.1流和标准流

流

我们在程序的数据需要输出到各种外部设备，也需要从各种外部设备中获取数据，不同设备的输入输出操作各不相同。
为了方便程序员对各种设备进行操作，我们就抽象出了流的概念，我们可以将流想象成流淌着数据的河。
C程序针对文件、画面、键盘等数据的输入输出都是通过流操作的。
一般情况下，我们想往流里写数据，或者往流里读取数据，都是要打开流，然后再进行操作。

标准流

那为什么我们从键盘输入数据、向屏幕输出数据时，并没有打开流这个操作呢？
那是因为C语言程序启动时，会自动打开三个流：

• stdin-标准输入流：在大多数的环境下从键盘输入，scanf函数就是从标准输入流中读取数据。
• stdout-标准输出流：在大多数环境下将数据输出到屏幕上，printf函数就是将数据输出到标准输出流上的。
• stderr-标准错误流：在大多数环境下，将错误信息输出到屏幕上

就是因为默认打开了这三个流，所以我们在使用scanf、printf等函数就可以直接的进行输入输出操作。

stdin、stdout、stderr这三个流的类型都是FILE*，该类型通常被称为文件指针。
C语言就是通过FILE*的文件指针来维护流的各种操作的。

4.2文件指针

每个被使用的文件都在内存中开辟了一个对应的文件信息区，用来存放文件的相关信息(如文件名，文件状态和文件当前的位置)。这些信息都存放在一个结构体变量中，该结构体类型由系统声明为FILE
例如在VS2013编译环境中的stdio.h头文件中有以下文件类型的声明：

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

但VS2022编译环境中已经不一样了：

    typedef struct _iobuf
    {
        void* _Placeholder;
    } FILE;

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。
每当打开一个文件时，系统就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，我们使用者并不需要关心其中的细节。

创建FILE*类型的指针变量：

FILE* pf;//文件指针变量

将pf定义为一个FILE类型的指针变量，可以使pf指向某个文件的文件信息区(使一个结构体变量)，通过该文件信息区中的信息就可以访问该文件。
也就是说，我们可以通过文件指针变量来间接找到与它关联的文件。
如图：

4.3文件的打开和关闭

文件在读写之前要打开文件，使用结束后应该关闭文件(常识)。
在编写程序时，打开文件的同时会返回一个FILE*类型的指针，这也相当于建立了指针和文件的关系。
ANSI C规定了使用fopen函数来打开文件，使用fclose来关闭文件。

//打开文件
FILE *fopen( const char *filename, const char *mode );

//关闭文件
int fclose( FILE *stream );

如果fopen函数打开文件失败，会返回NULL

mode表示文文件的打开方式：

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（每一次打开都会清空文件内容）	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（每一次打开都会清空文件内容）	建⽴⼀个新的⽂件
“ab”（追加）	向⼀个⼆进制⽂件尾添加数据	建⽴⼀个新的⽂件
“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，打开⼀个⽂本⽂件（每一次打开都会清空文件内容）	建⽴⼀个新的⽂件
“a+（读写）”	打开⼀个⽂件，在⽂件尾进⾏读和写	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）”	为了读和写打开⼀个⼆进制⽂件（每一次打开都会清空文件内容）	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

实际代码：

int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("text.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		exit(1);//该函数的头文件为<stdlib.h>
	}

	//操作文件
	fputs("fopen example", pf);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

运行前：

运行后：

结语

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