C语言文件操作(详细)

2024-10-09 15:23:59 浏览数 (2)

一. 为什么使⽤⽂件?

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。

二. 什么是⽂件?

磁盘(硬盘)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(从⽂件功能的⻆度来分类的)。

三. ⼆进制⽂件和⽂本⽂件?

1.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的⽂件中,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。

2.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(VS2019测试)

四. ⽂件的打开和关闭

说到文件的打开和关闭,就要说到流和标准流,其实打开文件就是打开流。

1.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

2.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。第一个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。第二个: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。第三个:stderr - 标准错误流,⼤多数环境中输出到显⽰器界⾯;stdin、stdout、stderr 三个流的类型是: FILE* ,通常称为件指针。 C语⾔中,就是通过 FILE* 的⽂件指针来维护流的各种操作的

3。文件指针:想要打开文件,就要对文件指针操作。每个被使的⽂件都在内存中开辟了⼀个相应的⽂件信息区,来存放⽂件的相关信息(如⽂件的名 字,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)如图可以这样理解(这里的pf1和pf2都是文件指针)

3.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 下面给出文件打开和关闭的代码:

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 );
代码语言:javascript复制
#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;
}

五. ⽂件的顺序读写

1.部分顺序读写函数:

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 所有输出流

fscanf

格式化输⼊函数

所有输⼊流

fprintf

格式化输出函数 所有输出流

fread

⼆进制输⼊ ⽂件

fwrite

⼆进制输出 ⽂件

这里简单介绍一两个,其他可以在https://cplusplus.com/ 查相关C语言函数也可以在这里查

代码语言:javascript复制
#include <stdio.h>

int main ()
{
  FILE * pFile;
  char c;

  pFile = fopen ("alphabet.txt","w");
  if (pFile!=NULL) {

    for (c = 'A' ; c <= 'Z' ; c  )
      fputc ( c , pFile );

    fclose (pFile);
  }
  return 0;

六. ⽂件的随机读写

1.fseek,函数根据⽂件指针的位置和偏移量来定位⽂件指针 下面来呈现一下

下面是对这函数的分析:

2.ftell函数返回⽂件指针相对于起始位置的偏移量(这样也可以计算字符的个数)

代码语言:javascript复制
#include <stdio.h>
int main ()
{
 FILE * pFile;
 long size;
 pFile = fopen ("myfile.txt","rb");
 if (pFile==NULL) 
 perror ("Error opening file");
 else
 {
 fseek (pFile, 0, SEEK_END); // non-portable
 size=ftell (pFile);
 fclose (pFile);
 printf ("Size of myfile.txt: %ld bytes.n",size);
 }
 return 0;
}

七. ⽂件读取结束的判定

1.在⽂件读取过程中,不能⽤feof函数的返回值直接来判断⽂件的是否结束 ,(文件结束有两种情况,一种是可能遇到文件末尾(用feof),另外是可能读取时发生错误(用ferror)这两个函数是通过流的标记值做出判断的)下面给个代码

代码语言:javascript复制
int main()
{
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen:data.txt");
		return 1;
	}

	int ch = 0;
	while ((ch = fgetc(pf)) != EOF)
	{
		printf("%c", ch);
	}
	//判断什么原因导致读取错误
	if (feof(pf))
	{
		printf("遇到文件末尾读取正常");
	}
	else if (ferror(pf))
	{
		perror("fgetc");
	}
	return 0;
}

ferror和feof函数具体如下:

下面给出具体注意重点 :

八. ⽂件缓冲区(略)

ANSIC 标准采“缓冲⽂件系统” 处理的数据件的,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。

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