【C语言】文件操作详解

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前言

大家好呀，今天小小樊为大家分享一下自己对于C语言中文件操作学习的理解，希望可以帮助到大家！！！

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一、文件是什么

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
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。

本篇讨论的是数据文件。

二、文件具体介绍

1.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。

2.文件类型

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。

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

#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10000;
FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
fwrite(&a, 4, 1, pf);//二进制的形式写到文件中
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}

3.文件缓冲区

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）。

我们可以对缓冲区的存在进行验证：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<windows.h>int main()
{char arr[20] = "zhangjiawang";FILE* pf = fopen("test.txt", "w");if (pf == NULL){perror("fopen:");return 1;}fputs(arr,pf);//数据放在了输出缓冲区上Sleep(10000);//睡眠10秒fflush(pf);//刷新缓冲区，才能将输出缓冲区的数据写到文件上Sleep(10000);//睡眠10秒在看fclose(pf);//关闭文件，也会刷新缓冲区pf = NULL;return 0;
}

这个时候还未写入文件

这个时候就写入文件了！！

4.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。该结构体类型是有系统声明的，取名FILE.
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:
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找到与它关联的文件。

5.文件的打开和关闭

FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );//打开文件的函数，第一个参数文件名，第二个参数打开方式int fclose ( FILE * stream );//关闭文件的函数，参数接收文件信息区的起始地址

打开方式：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("1.txt", "r");//打开该文件的话，就会将该文件的文件信息区的首地址传给文件指针FILE*fp,打不开返回空地址，表明错误if (fp == NULL){perror("fopen:");//打印错误return 1;//异常退出}fclose(fp);//关闭文件fp = NULL;//文件指针置为空指针，防止出现野指针
}

当打开文件时，该文件并没有创建，用读“r’‘的方式去打开文件时，不会存在对应文件的文件信息区，则不会返回对应文件信息区的地址，返回一个空指针，打印错误原因

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("1.txt", "w");if (fp == NULL){perror("fopen:");return 1;}fclose(fp);fp = NULL;
}

当以"w"方式打开文件，如果没有该文件会重新创建一个该文件

三、文件的顺序读写

1.字符输入函数（fgetc）

函数声明：int fgetc( FILE *stream );
参数：要读取的文件的文件指针变量
返回值：读取成功返回读取到的字符，读取到文件末尾或读取失败则返回EOF，EOF是个负数，这也是为什么用返回值类型为int,而不是char
从文件中读到字符变量中

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("2.txt", "r");if (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}char ch=fgetc(fp);printf("%c", ch);fclose(fp);fp = NULL;
}

一次只能读一个字符

要想使用fgetc全读出paopao

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("2.txt", "r");if (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}char ch;while ((ch = fgetc(fp)) != EOF)//没到文件结尾，循环读字符{printf("%c", ch);}fclose(fp);fp = NULL;
}

注意：你要读文件必须先存在文件，并且有内容才能读到，打开文件方式“r"

2.字符输出函数（fputc）

函数声明：int fputc(int char, FILE *stream)
参数：char 要被写入的字符。该字符以其对应的 int 值进行传递。 stream – 这是指向 FILE 对象的指针，接收文件信息区的地址，该 FILE对象（对应的文件信息区）标识了要被写入字符的流。
返回值：如果没有发生错误，则返回被写入的字符。如果发生错误，则返回 EOF，并设置错误标识符。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("2.txt", "w");if (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}fputc('a', fp);fputc('a', fp);fputc('a', fp);fclose(fp);fp = NULL;
}

注意：同一个文件再次写入时，用“w"打开文件，文件之前内容被覆盖

3.文本行输入函数（fgets）

函数声明：char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);
参数：s接收的时从文件中读到字符串数组的地址，size是从文件中一次读几个字符，stream接收对应文件信息区地址
返回值：成功返回字符串，错误或文件结束条件返回NULL。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("2.txt", "r");if (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}char arr[256];//定义字符数组fgets(arr,10,fp);//从文件读取字符到数组printf("%s", arr);//打印字符数组fclose(fp);fp = NULL;
}

注意：最后会读一个‘\0’给字符数组

4.文本行输出函数(fputs)

函数声明：int fputs(const char *s, FILE *stream);
参数： s 代表要输出的字符串的首地址,stream接收文件信息区的地址
返回值：该函数返回一个非负值，如果发生错误则返回 EOF。

int main()
{FILE* fp = fopen("2.txt", "w");if (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}char arr[256]="abc";fputs(arr,fp);//printf("%s", arr);fclose(fp);fp = NULL;
}

也可以直接传字符串，也相当于接收字符串起始地址

5.二进制输入（fread）

函数声明:size_t fread( void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream );
参数：参数1：文件读到内存的位置.参数2：读到基本单元字节大小.参数3：读到基本单元字节个数4：文件指针 ;
返回值：返回读取或回写的记录数，数据项的个数,fread是一个函数。从一个文件流中读数据，最多读取count个元素，每个元素size字节，如果调用成功返回实际读取到的元素个数，如果不成功或读到文件末尾返回 0。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("2.txt", "rb");if (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}char arr[256] = {0};int sz=sizeof(arr);while (!feof(fp))//使用 feof(fp) 判定文件是否读取完毕 , 如果返回 1 说明文件没有读取完毕 , 返回 0 , 说明文件读取完毕{fread(arr, 1, sz-1, fp);//为了避免乱码出现，参数3传入字符串长度大小-1，不会出现乱码}printf("%s", arr);fclose(fp);fp = NULL;
}

6.二进制输出(fwrite)

函数声明:size_t fwrite( const void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream );
参数：参数1：文件从内存读取数据的位置.参数2：读到基本单元字节大小.参数3：读到基本单元字节个数4：文件指针 ;
返回值： size_t 返回值返回的是实际写出到文件的 基本单元 个数 。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("2.txt", "wb");if (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}char arr[] = "yuebanxiaoyequ";int sz=sizeof(arr);fwrite(arr,1, sz-1, fp);fclose(fp);fp = NULL;
}

四、文件随机读写

1.fseek

根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针。

函数声明：int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );
参数：stream文件指针。offset偏移量参数，为正向文件结尾偏移，为负向文件开头偏移，origin为开始偏移的位置，有3种取值
文件头 SEEK_SET
当前位置 SEEK_CUR
文件尾 SEEK_END

2.ftell

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("2.txt", "rb");if (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}char arr[256] = { 0 };int sz = sizeof(arr);fseek(fp,6,SEEK_SET);int num = ftell(fp);//num的返回值应该是偏移量6printf("%d ", num);while (!feof(fp))//使用 feof(fp) 判定文件是否读取完毕 , 如果返回 1 说明文件没有读取完毕 , 返回 0 , 说明文件读取完毕{fread(arr, 1, sz - 1, fp);//为了避免乱码出现，参数3传入字符串长度大小-1，不会出现乱码}printf("%s", arr);fclose(fp);fp = NULL;
}

3.rewind

让文件指针的位置回到文件的起始位置

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include <stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("2.txt", "rb");if (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}char arr[256] = { 0 };int sz = sizeof(arr);fseek(fp,6,SEEK_SET);rewind(fp);//回到原点int num = ftell(fp);//num此时为0，并且打印文件中所有信息printf("%d ", num);while (!feof(fp))//使用 feof(fp) 判定文件是否读取完毕 , 如果返回 1 说明文件没有读取完毕 , 返回 0 , 说明文件读取完毕{fread(arr, 1, sz - 1, fp);//为了避免乱码出现，参数3传入字符串长度大小-1，不会出现乱码}printf("%s", arr);fclose(fp);fp = NULL;
}

总结

文件操作中常用的知识就是这些啦，这些就是博主的全部理解啦，希望能够帮助到各位读者，如有不正确的地方，还请大家指正，谢谢大家！！！