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12.文件

2025/2/12 8:29:03 来源：https://blog.csdn.net/qq_65047384/article/details/139596832  浏览:  次  关键词：12.文件

知识点一：文件的存取过程

缓冲区的目的:提高存储效率磁盘使用寿命

文件的存取过程

知识点二：磁盘文件分类

物理上所有的磁盘文件都是二进制存储，以字节为单位顺序存储

逻辑上的文件分类:

     文本文件：基于字符编码的文件，如ASCII、UNICODE等，可以文件编辑器直接打开

     二进制文件：基于值编码的文件，数据在内存原样输出到磁盘，需要自己判断或使用特定软件分析数据格式

总结:

    （1）译码：文件文件编码基于字符定长，译码容易些。二进制文件编码变长，译码难一些(不同二进制文件格式，有不同的译码方式)

    （2）空间利用率：二进制文件用一个比特来代表一个意思(位操作)。文本文件任何一个符号需要一个字节

    （3）可读性：文本文件用通用记事本根据几乎可以浏览所有文本文件。二进制文件需要一个具体的文件解码器

知识点三：文件指针

文件指针1 
typedef struct
{short level;			//缓冲区“满”或“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;			//缓冲区大小unsigned char *buffer;	//数据缓冲区的位置unsigned char *curp;	//指针，当前的指向unsigned istemp;		//临时文件，指示器short token;			//用于有效性检查
}FILE;

注意：不要关心FILE的细节只需要会用FILE定义指针变量就行：FILE *fp=NULL;

C语言有三个特殊的文件指针无需定义，打开直接使用：

（1）stdin：标准输入 默认为当前终端（键盘）

    使用的scanf、getchar函数默认从此终端获得数据

（2）stdout：标准输出 默认为当前终端（屏幕）

    使用的printf、puts函数默认输出信息到此终端

（3）stderr：标准出错 默认当前终端（屏幕）

    当我们程序出错或使用：perror函数时信息打印在此终端

知识点四：打开一个文件 

形式：file* fp = null;	//定义一个FILE类型的指针接收返回值fp = fopen(文件名,文件使用方式);
参数：文件名：要打开的文件名字，可以包含路径信息文件使用方式：“读”、“写”、“文本”或“二进制”等
返回值：成功返回相应指针，失败返回NULL

知识点五：文件使用方式

1、r：以只读方式打开文件

    文件不存在：返回NULL

    文件存在：返回文件指针，进行后续读操作

2、w：以只写方式打开文件

    文件不存在：以指定文件名创建此文件

    文件存在：清空文件内容，进行写操作

    若文件打不开(如文件只读)，返回NULL

3、a：以追加的方式打开文件（往文件的末尾写入数据）

    文件不存在：以指定文件名创建此文件(同w)

    文件存在，从文件的结尾处进行写操作

4、+：以可读可写的方式打开

5、b：以二进制的方式打开文件

6、t：以文本的方式打开文件(省略)

知识点六：打开方式的组合形式

模式功能
r或rb以只读方式打开一个文本文件(不创建文件)
w或wb以写方式打开文件(使文件长度截断为0字节，创建一个文件)
a或ab以添加方式打开文件，即在末尾添加内容，当文件不存在时，创建文件用于写
r+或rb+以可读、可写的方式打开文件(不创建新文件)
w+或wb+以可读、可写的方式打开文件(使文件长度为0字节，创建一个文件)
a+或ab+以添加方式打开文件，打开文件并在未尾更改文件(如果文件不存在，则创建文件)

知识点七：关闭文件 

形式：fclose(文件指针);	//文件指针：指向要关闭的文件
返回值：关闭文件成功，返回值为0关闭文件失败，返回值非零

知识点八：文件的读写

1、字节读操作 

ch = fgetc(fp);		//读一个字节
说明：从指定文件读一个字节赋给ch（以“读”或“读写”方式打开）
文件文件：读到结尾返回EOF
二进制文件：读到文件结尾，使用feof判断结尾

事先本地创建a.text

void test01()
{char buf[127]="";int i = 0;FILE *fp = NULL;//1、 使用fopen打开一个文件获得文件指针fp = fopen("a.txt", "r") ;if(fp == NULL){perror("fopen") ;return ;}//2、对文件的操作while(1){//fgetc调用一次  读取到一个字节 buf[i] = fgetc(fp);if(buf[i] == EOF)//EOF表已经对到文件末尾{break ;}i++;}printf("buf = %s\n",buf);//3、 关闭文件fclose(fp);
}

2、字节写操作 

形式：fputc(ch,fp);		//写一个字符
说明：把一个ch变量中的值(1个字节)写到指定文件如果输出成功，则返回输出的字节如果输出失败，则返回一个EOF
注意：EOF是在stdio.h文件中定义的符号常量，值为-1

void test01()
{char buf[127] = "";int i = 0;FILE *fp = NULL;//1、 使用fopen打开一个文件获得文件指针fp = fopen("a.txt", "w") ;if(fp == NULL){perror("fopen") ;return ;}//2、使用fputc进行文件的数据写入printf("请输入要写入文件的字符串:") ;fgets(buf,sizeof(buf),stdin) ;//会获取换行符buf[strlen(buf) - 1] = 0;//去掉键盘输入的换行符//将字符串buf中的元素逐个写入文件中while(buf[i] != '\0'){fputc(buf[i],fp);i++;}//3、 关闭文件fclose(fp);
}

3、字符串写操作 

fputs("china",fp);		//写一个字符串
说明：向指定的文件写一个字符串第一个参数可以是字符串常量，字符串数组名或字符指针字符串末尾的'\0'不会写到文件中

void test01()
{char *buf[] = {"床前明月光\n","疑是地上霜\n"};int n = sizeof(buf)/sizeof(buf[0]);int i = 0;FILE *fp = NULL;//1、 使用fopen打开一个文件获得文件指针fp = fopen("a.txt", "w");if(fp == NULL){perror("fopen");return ;}for(i = 0;i<n;i++){fputs(buf[i],fp);} //3、 关闭文件fclose(fp);
}

4、字符串读操作

获取文件一行的数据

形式：fgets(str,n,fp);		//读取一个字符串
说明：从fp指向的文件读入n-1个字符，在读入n-1个字符之前遇到换行符或EOF，读入提前结束，并读取换行符，在最后加一个'\0'，str为存放数据的首地址
返回值：成功：返回读到字符串的首元素地址失败：返回NULL

void test01()
{char buf[128] = "";char *path = "a.txt";//int i = 0;FILE *fp = NULL;//1、 使用fopen打开一个文件获得文件指针fp = fopen(path,"r");        //fp = fopen("a.txt","r");//fp = fopen("path","r");    //err打开一个文件名叫"path"而不是path指向的文件名"c. txt"if(fp == NULL){perror("fopen");return ;}while(1){char *ret = NULL;         //从文件中读取一行数据 ret = fgets(buf,sizeof(buf),fp);if(ret == NULL)break;printf("%s\n",buf);}    //3、 关闭文件fclose(fp);
}

5、块读写

（1）fwrite数据块写操作

使用 fwrite 将数据块写入到文件中

形式：fwrite(buffer,size,count,fp);
参数说明：buffer：指向存储数据空间的首地址的指针size：一次写的数据块大小count：要写的数据块个数fp：指向要进行写操作的文件指针
返回值：实际写的数据块数（不是总数据大小）

typedef struct
{char name[16];	//姓名int deff;		//防御int atk;		//攻击
}HERO;
void test01()
{HERO hero[] = {{"德玛西亚",80,60},{"盲僧",90,80},{"小法", 40,85},{"小炮",50,90}};char *path = "a.txt";//int i = 0;int n = sizeof(hero)/sizeof(hero[0]);FILE *fp = NULL;//1、 使用fopen打开一个文件获得文件指针fp = fopen(path,"w");if(fp == NULL){perror("fopen");return ;}//fwrite将内存的数据原样的输出到文件中//写入文件的数据不便于用户查看但是不会影响程序的读fwrite(hero,sizeof(HERO),n,fp);    //3、 关闭文件fclose(fp);
}

（2）fread数据块读操作

使用 fread 从文件中读取数据块

形式：fread(buffer,size,count,fp);
参数说明：buffer：指向存储数据空间的首地址的指针size：一次读的数据块大小count：要读的数据块个数fp：指向要进行读操作的文件指针
返回值：实际读的数据块数（不是总数据大小）

typedef struct
{char name[16];	//姓名int deff;		//防御int atk;		//攻击
}HERO;
void test01()
{HERO hero[4]= {""};char *path = "a.txt";int i = 0;FILE *fp = NULL;//1、 使用fopen打开一个文件获得文件指针fp = fopen(path,"r");if(fp == NULL){perror("fopen");return ;}fread(hero,sizeof(HERO),4,fp);for(i=0;i<4; i++){//printf(" 英雄姓名:《%s》,防御:%d》, 伤害:《%d》\n",hero[i].name,hero[i].deff,hero[i].atk);printf("英雄姓名:《%s》, 防御:《%d》,伤害:《%d》\n",(hero+i)->name,(hero+i)->deff,(hero+i)->atk);}    //3、 关闭文件fclose(fp);
}

6、格式化读操作 

读：fprintf(文件指针,格式字符串,输出列表);

typedef struct
{char name[16];//姓名int deff;//防 御int atk;//攻击
}HERO;
void test01()
{HERO hero[]= {{"德玛西亚",80,60},{"盲僧",90,80},{"小法", 40,85},{"小炮",50,90}};char *path = "a.txt";int i = 0;int n = sizeof(hero)/sizeof(hero[0]);FILE *fp = NULL;//1、 使用fopen打开一个文件获得文件指针fp = fopen(path,"w");if(fp == NULL){perror("fopen");return ;}for(i= 0;i<n;i++){fprintf(fp,"英雄:%s 防御:%d 攻击:%d\n",hero[i].name,hero[i].deff,hero[i].atk);}        //3、 关闭文件fclose(fp);
}

7、格式化写操作 

写：fscanf(文件指针,格式字符串,输入列表);

typedef struct
{char name[16];	//姓名int deff;		//防御int atk;		//攻击
}HERO;
void test01()
{HERO hero[4]= {""};char *path = "a.txt";int i = 0;//int n = sizeof(hero)/sizeof(hero[0]);FILE *fp = NULL;//1、 使用fopen打开一个文件获得文件指针fp = fopen(path,"r");if(fp == NULL){perror("fopen");return ;}for(i= 0;i<4;i++){fscanf(fp,"英雄:%s 防御:%d 攻击:%d\n", hero[i].name,&hero[i].deff,&hero[i].atk);}for(i=0; i<4; i ++){printf("%s %d %d\n",hero[i].name,hero[i].deff,hero[i].atk);}//3、 关闭文件fclose(fp);
}

注意：

    （1）用fprintf和fscanf函数对磁盘文件读写使用方便，但在输入时要将ASCII码转换成二进制形式，在输出时将二进制形式转换成字符，花费时间较多

    （2）在内存与磁盘频繁交换数据的情况下，最好不用fprintf和fscanf函数，而用fread和fwrite函数

8、文件随机读写 

void test01()
{char buf[128] ="";char *path = "a.txt";int i = 0;//int n = sizeof(hero)/sizeof(hero[0]);FILE *fp = NULL;//1、 使用fopen打开一个文件获得文件指针fp = fopen(path,"w+");if(fp == NULL){perror("fopen");return ;}//先往文件中写入一个字符串"hello file"fputs("hello file",fp);fclose(fp);//重新打开文件让文件的流指针 回到文件首部fp = fopen(path,"r");//在从文件找那个读取该字符串    fgets(buf,sizeof(buf),fp);printf("buf = %s\n",buf);        //3、关闭文件fclose(fp);
}

     如果在写的步骤中没有关闭后再打开文件则会读取到右边等的情况

     所以需要文件写完后需要关闭文件然后重新打开文件，让文件流指针指向文件开始位置让变下次的文件读操作

结果

9、复位文件流指针 

形式：rewind(文件指针);
功能；把文件内部的位置指针移到文件开始位置

void test01()
{char buf[128] ="";char *path = "a.txt";FILE *fp = NULL;//1、 使用fopen打开一个文件获得文件指针fp = fopen(path,"w+");if(fp == NULL){perror("fopen");return;}//先往文件中写入一个字符串"hello file"fputs("hello file",fp);//复位文件流指针rewind(fp); //在从文件找那个读取该字符串    fgets(buf,sizeof(buf),fp);printf("buf = %s\n",buf);        //3、 关闭文件fclose(fp);
}

10、获得文件流指针距离文件首部的字节数 

形式：ftell(文件指针);
返回值：返回当前位置(距离文件起始位置的字节数)，出错返回-1

void test01()
{char buf[128] = "";char *path = "a.txt";long file_len = 0;FILE *fp = NULL;//1、 使用fopen打开一个文件获得文件指针fp = fopen(path,"w+");if(fp == NULL){perror("fopen");return;}//先往文件中写入一个字符串"hello file"fputs("hello file",fp);//获取文件流指针距离文件首部的字节数file_len = ftell(fp);printf("file_len = %ld\n",file_len);            //3、关闭文件fclose(fp);
}

11、定位文件的流指针 fseek函数 

形式：fseek(文件类型指针,位移量,起始点);	//一般用于二进制文件
功能：移动文件中位置指针的位置
参数说明：位移量：相对 起始点 的偏移量，向前、向后移动的字节数(-10往左边移动10字节，+10往右边移动10字节)起始点：开始添加偏移 位移量 的位置位置指针的位置说明：在文件开头：0		(SEEK_SET)在文件当前位置：1	(SEEK_CUR)在文件末尾：2		(SEEK_END)

一次性读取文件总数

void test01()
{char *file_data = NULL;long file_len = 0;char *path = "a.txt";FILE *fp = NULL;//1、 使用fopen打开一个文件获得文件指针fp = fopen(path,"r");if(fp == NULL){perror("fopen");return ;}//需求:一次性的将文件数据读取到内存中//1、得到文件的总大小//a、 使用 fseek 将文件指针定位到文件尾部fseek(fp,0,2);//b、使用 ftell 计算文件的偏移量==文件的总大小file_len = ftell(fp);//c、使用rewind复位文件流指针rewind(fp);//2、根据文件的总大小合理申请内存空间file_data = (char *)calloc(1,file_len+1);    //+1的目的 内存末尾存放'\0' if(file_data == NULL){fclose(fp);return;}//3、一次性将文件数据读入到内存空间fread(file_data,file_len,1,fp);//4、遍历读取到的文件内容printf("file_len = %ld\n",file_len);printf("%s\n",file_data);//5、释放堆区空间if(file_len != NULL){free(file_len);file_len = NULL;}    // 关闭文件fclose(fp);
}

知识点九：feof()函数判断文件是否到达文件末尾

EOF宏：只能用于文本文文件

feof函数：可以用于文本文文件 二进制文件

判断文件是否结束：0：未结束，非0：表示结束

void test01()
{    char *path = "a.txt";int i = 0;FILE *fp = NULL;//1、 使用fopen打开一个文件获得文件指针fp = fopen(path,"r");if(fp == NULL){perror("fopen");return ;}//feof(fp)判断文件是否结束 0:未结束，非 0:表示结束//while(feof(fp) == 0)//文件未结束才循环while( !feof(fp)){char ch = fgetc(fp);printf("%c",ch);}// 关闭文件fclose(fp);
}

知识点十：文件加密器

加密过程：

加密过程

解密过程：

解密过程

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