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

3.1文件指针

3.2文件的打开和关闭

4.程序的顺序读写

4.2对比一组函数

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

1.为什么使用文件

之前我们写的通讯录都是像下面这种框框中存放联系人的信息，当我们退出程序时，所有的联系人信息就全都不见了，下一次运行程序又需要重新录入联系人信息，这就涉及到数据持久化问题

数据持久化：把数据放到磁盘文件、存放到数据库等方式

使用文件可以将数据直接存放在电脑的磁盘上，做到了数据的持久化

2.什么是文件

磁盘上的文件是文件，电脑上C盘、D盘上的文件就是文件

一般文件分为程序文件和数据文件（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（.c）
目标文件（windows环境后缀为.obj）
可执行程序（windows环境后置为.exe)

2.2 数据文件

文件的内容不一定程序，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

本篇文章主要讨论的是数据文件

以前所处理数据的输入输出都是以终端（屏幕）为对象的，即从终端的键盘输入数据，将运行结果显示到显示器上。其实有时候我们会把信息输出到磁盘上，当需要的时候再从磁盘上把数据读取到内存中使用，这里处理的就是磁盘文件

以前是将程序中的数据放到内存中，现在想要将程序中的数据放到文件中

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

文件包含三个部分：文件路径+文件主干+文件后缀

eg：D:\2022code\c-language

为了方便起见，文件表示常被称为文件名

3.文件的打开和关闭

3.1文件指针

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。

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

每当打开一个文件的时候，系统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，使用者不必关心细节

一般都是通过一个FILE的指针来维护FILE结构的变量，这样使用起来更加方便

创建一个FILE*的指针变量:
FILE* pf;//文件指针变量
pf指向某个文件的文件信息区（是一个结构体变量），通过文件指针变量能够找到与它相关联的文件

3.2文件的打开和关闭

文件的操作：

1.打开文件

2.文件操作（读/写）

文件在读写之前应该先打开文件，在使用结束后应该关闭文件

在编写程序的时候，在打开文件的同时，都会返回一个FILE*的指针变量指向该文件，也相当于建立了指针和文件的关系

ANSIC规定使用fopen函数打开文件，fclose来关闭文件

const char* filename-->要打开的文件名

const char* mode-->打开文件的方式

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	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 " (读写)	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，打开一个文本问价	出错
" w+ " (读写)	为了读和写，建一个新的文件	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
" 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

先简单演示几个文件的使用方式

“w”只读的方式打开文件（如果不存在建立了一个新的文件）

相对路径：上面的文件名是相对路径，直接在当前文件所在路径下创建一个test.txt

绝对路径：D:\2022code\c-language\test_4_8（这种就是绝对路径）

注意：

在绝对路径中,注意转义字符，所以应该像下面这样写，

D:\\2022code\\c-language\\test_4_8

以“w”的形式打开文件，如果存在则会将文件中的内容清空

“r”只写的方式打开文件（如果要打开的文件不存在，则会出错）

fopen的返回值：

fclose在关闭文件的时候，不会自动将pf置为空（有点类似于free），所以需要我们自己将pf置为空

4.程序的顺序读写

功能	函数名	适用于
字符输入函数	fgetc	所有输入流
字符输出函数	fputc	所有输出流
文本行输入函数	fgets	所有输入流
文本行输出函数	fputs	所有输出流
格式化输入函数	fscanf	所有输入流
格式化输出函数	fprintf	所有输出流
二进制输入	fread	文件
二进制输出	fwrite	文件

fputc(写)

fgetc（读）

读取成功会返回读到的字符，如果读取失败则会返回EOF（文件结束标志，值为-1）

fgetc读完之后会让文件指针向后走一步（fgetc的副作用），但是pf++，这里是让pf指针指向下一块儿文件信息区

fgetc函数返回值的分析：

读取失败返回EOF

1.遇到文件末尾，返回EOF，同时设置一个状态，遇到文件末尾了，使用feof来检测这个状态

2.遇到错误，返回EOF，同时设置一个状态，遇到了错误，使用ferror来检测这个状态

fputs(写)--->写的内容是放到同一行上的

fgets（读）

假设num的值是10，最多只会读到9个字符，最后一个字符要放 \0

fscanf和fprintf格式化的输入和格式化的输出

fprintf（写）

fprintf和printf是类似的，fprintf和printf只是相差了一个FILE* stream；同理，fscanf和scanf是类似的，也只是相差了一个FILE* stream

fscanf（读）

读写文件的时候：文件流

一个C语言程序默认会打开下面三个流

终端设备-屏幕：标准输出流stdout

键盘：标准输入流stdin

屏幕：标准错误流stderr

stdout、stdin、stderr都是FILE* 的指针

fwirte二进制的写

这里是以二进制的形式写到文件中，虽然我们自己看不懂，但是电脑可以看懂

fread二进制的读

fread的返回值是返回读到的完整的有效数据的个数

4.2对比一组函数

通讯的改造，退出时将通讯录中的内容保存到文件中

scanf/fscanf/sscanf
printf/fprintf/sprintf

scanf针对标准输入流（stdin）的格式化的输入函数

printf针对标准输出流（stdout）的格式化的输出函数

fscanf针对所有的输入流（文件流/stdin）的格式化输入函数

fprintf针对所有的输出流（文件流/stdout）的格式化输出函数

ssanf将一个字符串转换成对应的格式化数据

sprintf将一个格式化数据转换成字符串

sscanf

将一个字符串转换成对应的格式化数据

sprintf

将格式化的数据转换成字符串

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

5.2 ftell

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

5.3 rewind

让文件指针的位置回到文件的起始位置

6.文本文件和二进制文件

根据数据的组织形式，数据我呢见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

如果要求再外存上以ASCII码的形式存储，则需要再存储前转换。以ASCII字符的形式存储的文件就是文本文件。

在内存中，字符是以ASCII形式存储，数值型数据既可以用ACII形式存储，也可以使用二进制形式存储

假设一个整数10000，如果以ASCII码的形式输出到磁盘，则磁盘中占用5个字节（每个字符占用一个字节），而以二进制形式输出，则在磁盘上只占4个字节

7.文件读取结束的判定

7.1被错误使用的feof

牢记：在文件读取过程中，不能用feof函数的返回值直接判断文件是否结束

feof的作用是：当文件读取结束（已经结束）的时候，判断读取结束的原因是否是：遇到文件尾结束（文件已经读取结束，判断是什么原因导致的文件读取结束-->寻找原因）

1.文本文件读取是否结束，判读返回值是否为 EOF（fgetc），或者NULL（fgets）

eg：

fgetc判断是否为EOF

fgetc返回值分析：

如果读取成功将返回读到的字符个数

如果读取失败，返回EOF

1.遇到文件末尾，返回EOF，同时设置一个状态，表示遇到文件末尾，使用feof来检测这个状态

2.遇到错误，返回EOF，同时设置一个状态，表示遇到了错误，可以使用ferror来检测这个状态

fgets判断返回值是否为NULL

2.二进制文件的读取结束判断，判断返回值是否小于实际要读的个数

fread判断返回值是否小于实际要读的个数

8.文件缓冲区

ANSIC标准采用“缓冲文件系统”处理数据文件，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。

用户的程序（C语言中的fwrite）通过调用操作系统的接口（操作系统提供的）来操作文件

下面举个例子来证明文件缓冲区的存在：

#include<Windows.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.dat", "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;
}