【C语言篇】文件操作（上篇）

文件操作（上篇）

文件概念

磁盘（硬盘）上的⽂件是文件。

如果没有⽂件，我们写的程序的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，如果要将数据进⾏持久化的保存，我们可以使⽤⽂件。

文件分类

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（从⽂件功能的⻆度来分类的）。

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）。

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。

本篇我们讨论的是数据文件

在大多数处理数据的输⼊输出都是以终端为对象的，即从终端的键盘输⼊数据，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上⽂件。

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。

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的⽂件中，就是⼆进制⽂件。

文本文件

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

⼀个数据在⽂件中是怎么存储的呢？ 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。

如有整数10000，如果以ASCII码的形式输出到磁盘，则磁盘中占⽤5个字节（每个字符⼀个字节），⽽⼆进制形式输出，则在磁盘上只占4个字节。

文件路径

这里介绍的都是Windows系统下的

绝对路径

绝对路径，是从盘符开始的

使用反斜杠

例如data.txt是存放在C:codeday1的目录下的，那这个文件的绝对路径就是C:codeday1data.txt

相对路径

使用正斜杠/

对于data.txt:

向上一级目录指向：
- ./表示当前路径，./相当于C:codeday1，例如file文件和data位于同一目录下，通过data文件要引用file就可以用./file.txt（可以省略不写./）
- ../表示当前路径的上一级路径， ../相当于C:code .
- ../ ../表示当前路径上上一级路径，相当于C：
向下一级目录指向
- ./data表示当前路径的下一级路径，相当于C:codeday1data，例如我们要表示data文件夹里的file文件，就可以用./data/file.txt
- ./data/xxx，表示的就是下下一级路径

文件打开和关闭

流和标准流

我们程序的数据需要输出到各种外部设备，也需要从外部设备获取数据，不同的外部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⽅便的操作，我们抽象出了流的概念我们可以把流想象成流淌着字符的河。 C程序针对⽂件、画⾯、键盘等的数据输⼊输出操作都是通过流操作的。

⼀般情况下，我们要想向流⾥写数据，或者从流中读取数据，都是要打开流，然后操作。

其实就是不同外部设备写入和读取数据操作不一样，就创建了一个中介，这就是流，我们程序员只需要关注如何向流中读取和写入，至于流怎么通过不同方式和外部设备建立联系我们不用关心对于之后向文件中写入或者从文件中读取数据都是指对于流的操作

标准流

那为什么我们从键盘输⼊数据，向屏幕上输出数据，并没有打开流呢？那是因为C语⾔程序在启动的时候，默认打开了3个流：

stdin-标准输⼊流，在⼤多数的环境中从键盘输⼊，scanf函数就是从标准输⼊流中读取数据。
stdout-标准输出流，⼤多数的环境中输出⾄显⽰器界⾯，printf函数就是将信息输出到标准输出流中。
stderr-标准错误流，⼤多数环境中输出到显⽰器界⾯。

这是默认打开了这三个流，我们使⽤scanf、printf等函数就可以直接进⾏输⼊输出操作的。 stdin、stdout、stderr三个流的类型是： FILE*，通常称为⽂件指针。 C语⾔中，就是通过 FILE*的⽂件指针来维护流的各种操作的

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.

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的指针来维护这个FILE结构的变量，这样使⽤起来更加⽅便。

代码语言：javascript复制

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间接找到与它关联的⽂件。

打开文件和关闭文件

⽂件在读写之前应该先打开⽂件，在使⽤结束之后应该关闭⽂件。

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 函数来打开⽂件， fclose 来关闭⽂件。

代码语言：javascript复制

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

mode表⽰⽂件的打开模式，下⾯都是⽂件的打开模式：

都是英文单词缩写，很好记的

注意：如果不写路径只写名字，默认是在当前程序文件（.c文件）所在目录下打开或创建，若果需要在其他路径下，就需要使用相对路径或者绝对路径
在使用绝对路径时用\，这是防止转义字符

代码语言：javascript复制

 FILE *fp = fopen("C:\User\Desktop\data.txt","r");  // 路径名称要正确

代码语言：javascript复制

/* fopen fclose example */
#include <stdio.h>
int main ()
{
 FILE * pFile;
 //打开⽂件 
 pFile = fopen ("myfile.txt","w");
 //⽂件操作 
 if (pFile!=NULL)
 {
 fputs ("fopen example",pFile);
 //关闭⽂件 
 fclose (pFile);
 }
 return 0;
}

文件的顺序读写

fputc和fgetc

其实就是比putchar和getchar的对象从标准输入输出流多了个文件的输入输出流，其他例如返回值类型等都是一样的，就是参数多了个流
读取或写入成功返回字符ASCII码，否则返回EOF

代码语言：javascript复制

int main()
{
	int ch = fgetc(stdin);//从键盘（标准输入流）上读取
	fputc(ch, stdout);//将字符输出（写）到屏幕（标准输出流）
	return 0;
}

向文件中写字符

代码语言：javascript复制

int main()
{
	FILE*pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//写文件
	int i = 0;
	for (i = 'a'; i <= 'z'; i  )
	{
		fputc(i, pf);
	}

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

从文件中读字符

代码语言：javascript复制

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//读文件
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%cn", ch);
	ch = fgetc(pf);
	printf("%cn", ch);
	ch = fgetc(pf);
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

//循环直至遇到文件末尾
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//读文件
	int ch = 0;
	while ((ch = fgetc(pf)) != EOF)
	{
		printf("%c ", ch);
	}
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

文件拷贝

下面用fgetc和fputc来实现文件的拷贝：

代码语言：javascript复制

int main()
{
	//打开文件
	FILE* pfread = fopen("test1.txt", "r");
	if (pfread == NULL)
	{
		perror("fopenn");
		return 1;
	}

	FILE* pfwrite = fopen("test2.txt", "w");
	if (pfwrite == NULL)
	{
		perror("fopenn");
		fclose(pfread);
		return 1;
	}
	//读/写文件
	int ch = 0;
	while ((ch = fgetc(pfread)) != EOF)
	{
		fputc(ch, pfwrite);
	}

	//关闭文件
	fclose(pfread);
	pfread = NULL;

	fclose(pfwrite);
	pfwrite = NULL;
	return 0;
}

fgets和fputs

从读取写入字符提升到字符串，是文本行读取函数，遇到换行符读取后就停止了，不会读下一行！！！

fgets
- 从流中读取num长度的字符串（真实读到的只有num-1个，末尾会放一个''）（如果num比实际都长了，那就读完后面加一个''即可）
- 读取成功返回指向字符串的指针，否则返回NULL

代码语言：javascript复制

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

例子如下

代码语言：javascript复制

int main()
{
	//1. 打开文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//2. 读文件
	char arr[20] = "xxxxxxxxxxxxx";
	fgets(arr, 10, pf);
	printf("%sn", arr);
	//3. 关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

fputs
- 向流中写入一整行字符串
- 写入成功：返回非负整数，否则返回EOF

代码语言：javascript复制

int fputs ( const char * str, FILE * stream );

例子如下：

代码语言：javascript复制

int main()
{
	//1. 打开文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//2. 写文件
	fputs("I am a studentn", pf);
	fputs("are you ok??", pf);
	//不换行就在一行上
	//3. 关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

同时也是针对所有输入输出流

代码语言：javascript复制

int main()
{
	char arr[20] = { 0 };
	fgets(arr, 20, stdin);
	fputs(arr, stdout);
	return 0;
}

有关文件的其他操作会在下一篇博客中介绍

指针存储变量程序数据

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