【c语言技能树】文件

news2024/11/28 2:28:24

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目录

1为什么使用文件：

2什么是文件：

2.1 程序文件：

2.2 数据文件：

2.3 文件名：

3. 文件的打开和关闭：

 3.2 文件的打开和关闭

4. 文件的顺序读写：

4.1函数介绍：

fgetc与fputc：

 fgets与fputs：

 fread与fwrite：

4.1 对比一组函数：

printf fprintf sprintf

scanf fscanf sscanf

 5. 文件的随机读写:

5.1 fseek:

5.2 ftell:

5.3 rewind:

 6. 文本文件和二进制文件:

7. 文件读取结束的判定:

7.1 被错误使用的feof:

8. 文件缓冲区

 完结撒花

1为什么使用文件：

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。

2什么是文件：

磁盘上的文件是文件。
但是在程序设计中，我们一般谈的文件有两种：程序文件、数据文件（从文件功能的角度来分类的）。

2.1 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 ）。

2.2 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。

2.3 文件名：

一个文件要有一个唯一的文件标识，以便用户识别和引用。
文件名包含 3 部分：文件路径 + 文件名主干 + 文件后缀
例如： c:\code\test.txt
为了方便起见，文件标识常被称为 文件名 。

3. 文件的打开和关闭：

缓冲文件系统中，关键的概念是 “ 文件类型指针 ” ，简称 “ 文件指针 ” 。
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。该结构体类型是由系统 声明的，取名FILE.
说人话就是创建了一个指向该文件的指针，通过文件指针变量能够找到与它关联 的文件。 
struct _iobuf {
        char *_ptr;
        int   _cnt;
        char *_base;
        int   _flag;
        int   _file;
        int   _charbuf;
        int   _bufsiz;
        char *_tmpfname;
       };
typedef struct _iobuf FILE;

FILE* pf;//文件指针变量

 

 3.2 文件的打开和关闭

涉及到两个函数，fopen()与fclose()，定义如下，stream为一个指向文件的指针。

//打开文件
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
//关闭文件
int fclose ( FILE * stream );

 使用如下，fopen打开文件，fclose关闭文件释放指针。

FILE* pf = fopen("./1235.txt", "r");
	fclose(pf);

关于mode有以下模式 

 其中常用的有

r（读）：若其文件不存在则报错

w（写）：若其文件不存在则重新创建一个文件，但输入内容会覆盖原文件

a（追加）：若其文件不存在则重新创建一个文件，输入内容追加到原文件末尾

4. 文件的顺序读写：

我们先来理解一下输入输出流的概念，我们在刚学习c语言时，就学会了scanf，printf这两个函数。

当我们从键盘中输入一些东西，scanf就能取到，然后放到对应的地方。这就是输入流

 当我们从内存中读入一些东西输出到屏幕上,这就是输出流

 

读写有以下常用函数

4.1函数介绍：

fgetc与fputc：

先来看看fgetc，这是一个输出流函数，用来读取文件中的字符。

int fgetc(FILE *stream)

若读取成功，则返回该字符。若读取失败则返回EOF。

在测试文件中输入“asdfds”，每次读取后fgetc会使pf指针向后移动一位，当位EOF时，则表示读取结束。

int main()
{
	FILE* pf = fopen("./1235.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("打开失败");
		return 0;
	}
	int c = 0;
	while(c!=EOF)
	printf("%c",c=fgetc(pf));
	
	fclose(pf);
	
}

在来看看fputc 这是一个输入流函数，用来将字符存入文件中。

int fputc(int char, FILE *stream)

 创建一个文件，循环读入二十六个字母。fputc每次读入后也同样会将指针向后移一位。

int main()
{
	FILE* pf = fopen("./1235.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("打开失败");
		return 0;
	}
	for (int i = 0; i <= 25; i++)
		fputc(i + 'a', pf);

	fclose(pf);

 fgets与fputs：

先来看看fgets，这是一个输出流函数，用来读取文件中的字符串。

char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );

若读取成功，则返回该字符加'\0'所以存储的字符串要留足空间。若读取失败则返回NULL。

int main()
{
	FILE* pf = fopen("./1235.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("打开失败");
		return 0;
	}
	char buf[27] = {0};
	fgets(buf, 27, pf);
	printf("%s", buf);

	fclose(pf);

}

 在来看看fputc 这是一个输入流函数，用来将字符存入文件中。

int main()
{
	FILE* pf = fopen("./1235.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("打开失败");
		return 0;
	}
	char buf[27] = {"abcdef"};
	fputs(buf, pf);

	fclose(pf);

}

 fread与fwrite：

以二进制的方式读写文件

size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );
size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );

 参数分别为:指向变量的指针,读写的数据大小,读写的数量,流

4.1 对比一组函数：

printf fprintf sprintf

print     把数据输出到屏幕上   stdout

int fprintf ( FILE * stream, const char * format, ... );

fprintf   针对所有输出流的格式化函数

int printf ( const char * format, ... );

 sprintf  将内容格式化存入到char*中

int sprintf ( char * str, const char * format, ... );

fprintf将内容格式化的打印到文件中.

struct a {
	int age;
	int s;
	char a;
};
int main()
{
	struct a a1 = { 10,5,'y' };
	FILE* pf = fopen("./1235.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("打开失败");
		return 0;
	}
	fprintf(pf, "%d%d%c", a1.age, a1.s, a1.a);
	fclose(pf);

}

 sprintf将内容格式化存入到char*中

struct a {
	int age;
	int s;
	char a;
};
int main()
{
	struct a a1 = { 10,5,'y' };
	char buf[100];
	sprintf(buf, "%d %d %c", a1.age, a1.s, a1.a);
	printf("%s",buf);
}

scanf fscanf sscanf

scanf  从键盘上读取数据到内存   stdin

int scanf ( const char * format, ... );

 fscanf  输入流格式化函数

int fscanf ( FILE * stream, const char * format, ... );

 sscanf 从char*中格式化读入数据到内存

int sscanf ( const char * s, const char * format, ...);

fscanf将文件内容格式化到内存中.

struct a {
	int age;
	int s;
	char a;
};
int main()
{
	struct a a1 = { 0 };
	FILE* pf = fopen("./1235.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("打开失败");
		return 0;
	}
	//fprintf(pf, "%d%d%c", a1.age, a1.s, a1.a);
	fscanf(pf, "%d %d %c", &a1.age, &a1.s, &a1.a);
	printf("%d %d %c", a1.age, a1.s, a1.a);

	fclose(pf);

}

sscanf 从char*中格式化读入数据到内存

struct a {
	int age;
	int s;
	char a;
};
int main()
{
	struct a a1 = { 10,5,'y' };
	struct a a2 = { 0 };
	char buf[100];
	sprintf(buf, "%d %d %c", a1.age, a1.s, a1.a);
	sscanf(buf, "%d %d %c", &a2.age, &a2.s, &a2.a);
	printf("%s",buf);
	printf("%d %d %c", a2.age, a2.s, a2.a);
}

 5. 文件的随机读写:

5.1 fseek:

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, int origin );

offset是相对于指针位置的偏移量

origin有三个参数:seek_set是指向队首,seek_cur是不变,seek_end是指向队尾

int main()
{
	FILE* pf = fopen("./1235.txt", "r");//abcdef
	if (pf == NULL)
	{
		printf("打开失败");
		return 0;
	}
	fseek(pf, 2, SEEK_SET);//c
	printf("%c", fgetc(pf));

	fclose(pf);

}

5.2 ftell:

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

long int ftell ( FILE * stream );

5.3 rewind:

让文件指针的位置回到文件的起始位置

void rewind ( FILE * stream );

 6. 文本文件和二进制文件:

  根据数据的组织形式，数据文件被称为文本文件 或者 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。
一个数据在内存中是怎么存储的呢？
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。  

7. 文件读取结束的判定:

7.1 被错误使用的feof:

文件读取结束后,想要知道结束原因则:

若feof(FILE *)返回为真则文件读取结束

若ferror(FILE *)返回为真则文件读取异常

8. 文件缓冲区

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）。缓冲区的大小根 据C编译系统决定的。

 用fflush刷新文件缓冲区.fclose也会刷新缓冲区

类似ctrl+s的作用

#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;
}

 完结撒花

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