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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。
2. 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。
2.1 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。
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。
本篇文章讨论的是数据⽂件。
在以前各章所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。
2.3 ⽂件名
⼀个⽂件要有⼀个唯⼀的⽂件标识以便⽤⼾识别和引⽤。
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
为了⽅便起⻅⽂件标识常被称为⽂件名。
3. ⼆进制⽂件和⽂本⽂件
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。
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。 4. ⽂件的打开和关闭
4.1 流和标准流
4.1.1 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。
4.1.2 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
• 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。
4.2 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.
例如VS2013 编译环境提供的 stdio.h 头⽂件中有以下的⽂件类型申明
struct _iobuf {char *_ptr;int _cnt;char *_base;int _flag;int _file;int _charbuf;int _bufsiz;char *_tmpfname;};
typedef struct _iobuf 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。
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的指针来维护这个FILE结构的变量这样使⽤起来更加⽅便。
下⾯我们可以创建⼀个FILE*的指针变量:
FILE* p
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。 4.3 ⽂件的打开和关闭
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。
ANSI C 规定使⽤ fopen 函数来打开⽂件 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 );mode表⽰⽂件的打开模式下⾯都是⽂件的打开模式
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“r”读写为了读和写打开⼀个⽂本⽂件出错“w”读写为了读和写建议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”追加向⼀个⼆进制⽂件尾添加数据建⽴⼀个新的⽂件“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
实例代码
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include stdio.h
int main()
{FILE* pf fopen(text.txt, w);if (pf NULL){perror(fopen);return 1;}//写文件//关闭文件fclose(pf);pf NULL;return 0;
}
5. ⽂件的顺序读写
5.1 顺序读写函数介绍
函数名功能适⽤于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
上⾯说的适⽤于所有输⼊流⼀般指适⽤于标准输⼊流和其他输⼊流如⽂件输⼊流所有输出流⼀ 般指适⽤于标准输出流和其他输出流如⽂件输出流。
5.1.1 fgetc
fgetc函数从流中读字符。
int fgetc ( FILE * stream ); 例如
#include stdio.h
int main ()
{FILE * pFile;int c;int n 0;pFilefopen (myfile.txt,r);if (pFileNULL) perror (Error opening file);else{do {c fgetc (pFile);if (c $) n;} while (c ! EOF);fclose (pFile);printf (The file contains %d dollar sign characters ($).\n,n);}return 0;
}
该程序逐字符读取一个名为myfile.txt的现有文件并使用n变量来计算文件中包含的美元字符数$。
5.1.2 fputc
fputc函数写字符到流中
int fputc ( int character, FILE * stream ); 例如 此程序会创建一个名为example.txt的文件并将abcdefghijklmnopqrstuvwxyz写入其中。
5.1.3 fgets
fgets从流中读字符串
char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream ); 参数
str指向复制读取字符串的字符数组的指针。
num要复制到str中的最大字符数包括终止的null字符。
stream指向标识输入流的FILE对象的指针。std不能用作从标准输入读取的参数。
返回值
成功后函数返回str。如果在尝试读取字符时遇到文件的末尾则指示符号集feof的末尾。若在读取任何字符之前发生这种情况则返回的指针为空指针并且存储的内容不变。如果发生读取错误则会设置错误指示器ferror并返回一个空指针但str指向的内容可能已更改。
例如
#include stdio.hint main()
{FILE * pFile;char mystring [100];pFile fopen (myfile.txt , r);if (pFile NULL) perror (Error opening file);else {if ( fgets (mystring , 100 , pFile) ! NULL )puts (mystring);fclose (pFile);}return 0;
} 此示例读取myfile.tx的第一行或前99个字符以先到者为准并将它们打印在屏幕上。
5.1.4 fputs
fputs函数将字符串写入
int fputs(const char *str, FILE *stream);
str 是要写入的字符串。stream 是要写入的文件流
fputs 函数会将字符串 str 中的字符逐个写入到文件流 stream 中直到遇到字符串结束符 \0。如果成功写入则返回非负值如果发生错误则返回 EOF。
例如
#include stdio.h
int main()
{FILE* pc fopen(example.txt, w);if (pc NULL){perror(fopen);return 1;}else{fputs(ma jun jin da chang, pc);}return 0;
} 6. ⽂件的随机读写
6.1 fseek
fseek 是 C 语言中的一个标准库函数用于设置文件流的位置指针从而在文件中定位到特定的位置。它的函数原型如下
int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );stream 是要设置位置的文件流通常是通过 fopen 打开的文件指针。offset 是偏移量表示相对于 origin 的位置偏移。它的类型为 long int通常是以字节为单位的偏移量。origin 是起始位置可以是下列常量之一 SEEK_SET从文件起始位置开始计算偏移量。SEEK_CUR从当前位置开始计算偏移量。SEEK_END从文件末尾位置开始计算偏移量。
fseek 函数会将文件流 stream 的位置指针设置为由 offset 和 origin 指定的位置。如果成功设置位置指针则返回 0如果发生错误则返回非零值。
通过 fseek 函数可以在文件中进行随机访问定位到特定位置读取或写入数据。
例如 #include stdio.h
int main ()
{FILE * pFile;pFile fopen ( example.txt , wb );fputs ( This is an apple. , pFile );fseek ( pFile , 9 , SEEK_SET );fputs ( sam , pFile );fclose ( pFile );return 0;
}6.2 ftell ftell 是 C 语言中的一个标准库函数用于获取文件流的当前位置指针相对于文件起始位置的偏移量以字节为单位。它的函数原型如下
long int ftell(FILE *stream);
stream 是要获取位置指针的文件流通常是通过 fopen 打开的文件指针。
ftell 函数返回当前位置指针相对于文件起始位置的偏移量。如果成功获取则返回当前位置的偏移量如果发生错误则返回 -1L。
通常情况下ftell 结合 fseek 可以用来获取当前文件的大小或者在文件操作中记录当前位置以便后续操作。
