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C语言 文件I/O(备查)

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文件打开

FILE* fopen(const char *filename, const char *mode);
参数:filename:指定要打开的文件名,需要加上路径(相对、绝对路径)mode:指定文件的打开模式
返回值:成功:返回指向打开文件的文件指针失败:返回 NULL

关闭文件

一个进程同时打开的文件数是有限制的,超过最大同时打开文件数,再次调用fopen打开文件会失败。
所以使用完毕后还需要将文件关闭。

int fclose(FILE * stream);
参数:stream:接受一个文件指针,用于指定要关闭的文件。它会将缓冲区中的数据写回到文件中,并释放与文件相关的资源。
返回值:返回一个整数值来指示关闭操作的成功与否。成功:关闭文件,它会返回0;失败:返回非零值

按 字符 读写文件

按 字符 写文件
//fputc是一个C标准库函数,用于将一个字符写入到文件中。
int fputc(int character, FILE *stream);
int putc(int character, FILE *stream);参数:character:要写入的字符,注意这个参数是整形stream:文件指针,对应要写入字符的文件
返回值:成功:返回写入的字符失败:返回 EOF

在标准C库中,putc函数实际上是一个宏,而不是一个真正的函数。可以将其视为fputc函数的别名。因此,它们的功能是相同的。

fputc函数通常用于以字符形式写入文件,特别适用于处理文本文件。

按 字符 读文件
//fgetc是一个C标准库函数,用于从文件中读取一个字符。
int fgetc(FILE *stream);
int getc(FILE *stream);fgetc函数接受一个文件指针 stream,用于指定要从中读取字符的文件。
它会从文件中读取一个字符,并返回读取的字符(或者在到达文件结尾或发生错误时返回EOF)。

在标准C库中,getc 函数实际上是一个宏,而不是一个真正的函数。可以将其视为fgetc函数的别名。因此,它们的功能是相同的。

fgetc函数通常用于以字符形式读取文件,特别适用于处理文本文件。

按 行 读写文件

按 行 写文件
//fputs是一个C标准库函数,用于将字符串写入文件。
int fputs(const char *string, FILE *stream);参数:string:字符串的指针,表示要写入的内容stream:文件指针,用于指定要写入字符的文件
返回值:成功:返回一个非负值失败:返回EOF
按 行 读文件
//fgets是一个C标准库函数,用于从文件中读取一行字符。
char *fgets(char *string, int size, FILE *stream);参数:string:字符指针,用于存储读取的字符size:指定要读取的最大字符数(包括终止符)stream:文件指针,用于指定要从中读取字符的文件
返回值:成功:返回参数string的首地址失败:返回NULL

按 块 读写文件

按 块 写文件
//fwrite是一个C标准库函数,用于以二进制形式将数据写入文件。
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *stream);参数:ptr:指向要写入数据的指针size:要写入的每个元素的字节数count:要写入的元素数量stream:文件指针,用于指定要写入数据的文件
返回值:成功:返回写入的元素数量,即count的值失败:或者返回一个小于count的值

fwrite函数会将指针 ptr 指向的数据写入到文件中。写入的总字节数是size与count相乘的积。

按 块 读文件
//fread是一个C标准库函数,用于从文件中以二进制形式读取数据。
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *stream);参数:ptr:指向用于存储读取数据的缓冲区的指针size:每个元素的字节数count:要读取的元素数量stream:文件指针,用于指定要从中读取数据的文件
返回值:成功:返回实际读取的元素数量失败:返回的元素数量与count不相等

fread函数会从文件中读取指定数量的元素,每个元素占据size个字节,将它们存储在ptr指向的缓冲区中。

判断 文件末尾

EOF
#define EOF  (-1)

在C语言中,EOF表示文件结束符(end of file)。

在while循环中以EOF作为文件结束标志,这种以EOF作为文件结束标志的文件,必须是文本文件。

在文本文件中,数据都是以字符的ASCII代码值的形式存放。ASCII代码值的范围是0~127,不可能出现-1,因此可以用EOF作为文件结束标志。

当把数据以二进制形式存放到文件中时,就会有-1值的出现,因此不能采用EOF作为二进制文件的结束标志。

为解决这一个问题,ANSI C提供一个feof函数,用于检查文件流的文件结束标志。

feof()

用于检查文件流的文件结束标志。feof 函数既可用以判断二进制文件又可用以判断文本文件。

int feof(FILE *stream);参数:stream:feof函数接受一个文件指针,用于指定要检查的文件流。它会检查文件流的文件结束标志:
返回值:返回一个非零值(真):表示已经到文件结尾返回0(假):表示没有到文件结尾

文件指针偏移

fseek
//fseek是一个C标准库函数,用于在文件中定位文件指针的位置。
int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);参数:stream:文件指针,用于指定要定位的文件offset:指定文件指针的偏移量whence:指定文件指针的起始位置,它对应的值有三个SEEK_SET:表示从文件开始处偏移,偏移量为offset个字节SEEK_CUR:表示从当前位置偏移,偏移量为offset个字节SEEK_END:表示从文件末尾处偏移,偏移量为offset个字节
返回值:成功:返回 0失败:返回非零值

注意:fseek函数在二进制文件文本文件中的行为可能有所不同。
1)在文本文件中,由于使用的编码不同,字符和行的长度可以可变,因此将文件指针定位在某个位置可能无法准确找到这个位置。
2)在二进制文件中,fseek函数可以在任意位置准确定位。

rewind
//rewind是一个C标准库函数,它用于将文件指针重新定位到文件的起始位置。
void rewind(FILE *stream);
参数:
stream:是一个文件指针,用于指定要重新定位的文件。
ftell
//ftell是一个C标准库函数,用于获取文件指针的当前位置(偏移量)。
long ftell(FILE *stream);参数:stream:文件指针,用于指定要获取当前位置的文件。
返回值:成功:表示文件指针相对于文件起始位置的偏移量。失败:返回值为负数

需要注意的是,ftell函数返回的偏移量是以字节为单位的相对值。初始位置为0,向文件末尾方向的偏移量为,向文件开始方向的偏移量为

此外,在Linux系统中,还可以使用 ftello 函数来处理大文件(超过2GB)的偏移量。这些函数返回的偏移量类型为 off_t,可以处理更大的文件。

将文件指针移动到文件的头部
fseek(fp, 0, SEEK_END);   // 文件指针移动到文件尾部
fseek(fp, 0, SEEK_SET);   // 文件指针移动到文件头部
rewind(fp);               // 文件指针移动到文件头部

文件缓冲区

fflush
//fflush是一个C标准库函数,用于将输出缓冲区的内容立即写入文件。
int fflush(FILE *stream);参数:stream :文件指针
返回值:成功:返回0失败:返回非零值

fflush函数接受一个文件指针 stream 作为参数,用于指定要刷新缓冲区的文件。它会将输出缓冲区中的内容强制写入文件,并清空缓冲区。

fflush函数接受一个文件指针 stream 作为参数,用于指定要刷新缓冲区的文件。它会将输出缓冲区中的内容强制写入文件,并清空缓冲区。

使用fflush函数可以确保数据被及时写入文件,而不是在程序结束时或者缓冲区达到一定大小时才写入。这在某些情况下很有用,例如当需要及时查看或共享文件内容时。

fprintf()
//fprintf是一个C标准库函数,用于将格式化的数据写入文件中。
int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);

fprintf函数接受一个文件指针 stream、一个格式化字符串 format 和一系列的可变参数,用于按照指定的格式将数据写入到指定的文件中。

fprintf函数与 printf 函数的用法类似,不同之处在于它将结果输出到指定的文件,而不是标准输出流(stdout)。

删除 / 重命名文件

删除文件
//remove是一个C标准库函数,用于删除文件。
int remove(const char *filename);参数:
filename:用于指定要删除的文件的路径和名称。
返回值:
成功:返回0
失败:返回非零值

使用remove函数删除文件时需谨慎,因为该操作是不可撤销的。

需要确保拥有足够的权限来删除文件,否则删除操作可能会失败。

重命名文件
//rename是一个C标准库函数,用于重命名文件或将文件移动到另一个位置。
int rename(const char *old_filename, const char *new_filename);参数:old_filename:原始文件名(包括路径)new_filename:新文件名(包括路径)
返回值:成功:返回0失败:返回非零值

使用rename函数重命名文件时需谨慎,因为该操作是不可撤销的。

需要确保有足够的权限来执行重命名操作,并且新文件名不会与现有文件冲突。

//rename函数还可以用于将文件移动到不同的目录中,只需要在新文件名中指定目标文件夹的路径。
rename("file.txt", "new/location/newfile.txt");

这样,就可以将文件 file.txt 移动到 new/location 目录下,并命名为 newfile.txt。但是一定要注意,该函数并不会创建新的目录,也就是说要保证 new/location/ 目录是存在的,移动才能成功。

其他

perror()
//perror是一个C标准库函数,它可以将最后一次发生的错误信息输出到终端。
void perror(const char *str);

perror 函数接受一个字符串参数 str,用于作为错误信息的前缀
它会自动获取最近一次错误的错误码,并将相应的错误描述信息格式化输出到标准错误流(stderr)中。

相对路径 / 绝对路径

在这里插入图片描述

文件打开模式

fopen函数第二个参数mode对应的文件打开模式:

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

三个默认的文件指针

在这里插入图片描述

这些文件指针是预定义的,可以在程序中直接使用,无需手动打开或关闭。它们的文件指针类型是FILE*。

文件指针

在使用文件指针之前,需要先定义一个指向FILE类型的指针变量,用于表示文件指针。FILE类型定义在stdio.h头文件中。

//FILE是系统使用 typedef 定义出来的有关文件信息的一种结构体类型,结构中含有文件名、文件状态和文件当前位置等信息。
typedef struct
{short           level;  // 缓冲区"满"或者"空"的程度 unsigned        flags;  // 文件状态标志 char            fd;     // 文件描述符unsigned char   hold;   // 如无缓冲区不读取字符short           bsize;  // 缓冲区的大小unsigned char* buffer;  // 数据缓冲区的位置 unsigned        ar;     // 指针,当前的指向 unsigned        istemp; // 临时文件,指示器short           token;  // 用于有效性的检查 
}FILE;//进行文件操作的时候,定义文件指针的方式如下
FILE *filePointer;
磁盘文件分类

在这里插入图片描述

文本文件在许多领域中都有着广泛的应用,如日志文件、配置文件、源代码文件、文档、电子邮件等。它是人与计算机之间常用的信息交流和数据存储方式之一。

二进制文件在许多应用中扮演着重要的角色,如可执行文件、图像文件、音频文件、视频文件、数据库文件等。它们提供了一种灵活、高效的方式来存储和处理大量的非文本数据,为各种应用程序和领域提供了丰富的功能和性能。

常见的字符编码

在这里插入图片描述

按字符 读写文件 案列
//按字符写文件
#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char* buf = "One world one dream!";FILE* fp = fopen("example.txt", "w");if (fp == NULL) {printf("Failed to open the file.\n");return 1;}int len = strlen(buf);for (int i = 0; i < len; ++i){int ch = fputc(buf[i], fp);printf("%c", ch);}printf("\n");fclose(fp);return 0;
}
//按字符 读文件
#include <stdio.h>int main() 
{FILE* fp = fopen("example.txt", "r");if (fp == NULL) {printf("Failed to open the file.\n");return 1;}char ch;while ((ch = fgetc(fp)) != EOF){printf("%c", ch);}printf("\n");fclose(fp);return 0;
}
按行 读写文件 案列
//按行 写文件
#include <stdio.h>int main() 
{const char* string = "Hello, world!";FILE* fp = fopen("example.txt", "w");if (fp == NULL) {printf("Failed to open the file.\n");return -1;}if (fputs(string, fp) == EOF) {printf("Failed to write the string.\n");return -1;}fclose(fp);return 0;
}
//按行 读文件
#include <stdio.h>int main()
{char line[100]; // 假设一行最多100个字符FILE* fp = fopen("example.txt", "r");if (fp == NULL) {printf("Failed to open the file.\n");return 1;}while (fgets(line, sizeof(line), fp) != NULL) {printf("Read line: %s", line);}fclose(fp);return 0;
}
按块 读写文件 案列
//按块 写文件
#include <stdio.h>
#include <string.h>struct Person 
{char name[20];int age;double height;
};int main() 
{struct Person person;FILE* fp = fopen("example.bin", "wb");if (fp == NULL) {printf("Failed to open the file.\n");return 1;}strncpy(person.name, "John Doe", sizeof(person.name));person.age = 30;person.height = 1.8;if (fwrite(&person, sizeof(person), 1, fp) != 1) {printf("Failed to write the data.\n");return 1;}fclose(fp);return 0;
}
//按块 读文件
#include <stdio.h>struct Person 
{char name[20];int age;double height;
};int main() 
{struct Person person;FILE* fp = fopen("example.bin", "rb");if (fp == NULL) {printf("Failed to open the file.\n");return 1;}if (fread(&person, sizeof(person), 1, fp) != 1) {printf("Failed to read the data.\n");return 1;}printf("Name: %s\n", person.name);printf("Age: %d\n", person.age);printf("Height: %f\n", person.height);fclose(fp);return 0;
}

需要注意的是,fread函数是以二进制形式读取数据,因此在写入数据时,也需要以二进制方式写入,使用fwrite函数来写入相应的数据。

使用 feo f函数检查文件的结束标志 案列
#include <stdio.h>int main() 
{FILE* fp = fopen("example.txt", "r");if (fp == NULL) {printf("Failed to open the file.\n");return 1;}char ch;while ((ch = fgetc(fp))){if (feof(fp)) {printf("\nReached end of file.\n");break;}printf("%c", ch);}printf("\n");fclose(fp);return 0;
}
文件缓冲区 案列
// 使用fflush函数将输出缓冲区的内容立即写入文件
#include <stdio.h>int main() 
{FILE* fp = fopen("example.txt", "w");if (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}fprintf(fp, "Hello, World!");if (fflush(fp) != 0){printf("Failed to flush the output buffer.\n");return 1;}fclose(fp);return 0;
}
文件指针偏移 案列
//使用fseek函数来定位文件指针的位置
#include <stdio.h>int main() 
{FILE* fp = fopen("example.txt", "rb");if (fp == NULL) {printf("Failed to open the file.\n");return 1;}char buf[1024] = { 0 };fseek(fp, 10, SEEK_SET); fread(buf, 1, sizeof(buf), fp);printf("从头部偏移10字节开始读数据, 内容是: %s\n", buf);// rewind(fp);fseek(fp, 0, SEEK_SET);  fread(buf, 1, sizeof(buf), fp);printf("从头部开始读数据, 内容是: %s\n", buf);fclose(fp);return 0;
}
//使用ftell函数获取文件指针的当前位置
#include <stdio.h>int main() 
{long position;FILE* fp = fopen("example.txt", "r");if (fp == NULL) {printf("Failed to open the file.\n");return 1;}position = ftell(fp);if (position < 0) {printf("Failed to get the current position.\n");return 1;}printf("Current position: %ld\n", position);fseek(fp, 15, SEEK_SET);position = ftell(fp);printf("Current position: %ld\n", position);fclose(fp);return 0;
}
删除 / 重命名文件 案列
//使用remove函数删除文件
#include <stdio.h>int main() 
{if (remove("example.txt") != 0) {printf("Failed to delete the file.\n");return 1;}printf("File deleted successfully.\n");return 0;
}
//使用rename函数重命名文件
#include <stdio.h>int main() 
{if (rename("oldname.txt", "newname.txt") != 0) {printf("Failed to rename the file.\n");return 1;}printf("File renamed successfully.\n");return 0;
}

详细教程可转(查看案列转)

爱编程的大丙

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