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文件是什么
程序文件
数据文件
二进制文件和文本文件
文件名
文件的作用
文件的打开和关闭
流和标准流
流
标准流
文件指针
文件打开和关闭
打开文件:fopen
关闭文件:fclose
测试代码
文件具体操作
顺序读写
fputc
编辑
fgetc
fputs
fgets
fprintf
fscanf
fwrite
fread
对比
随机读写
fseek
ftell
rewind
文件读取结束的判定
文件结束原因
feof
编辑
ferror和feof
文件缓冲区
文件是什么
磁盘(硬盘)上的⽂件是⽂件。
程序文件
数据文件
这里我们将会使用到的就是数据文件,我们以前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(屏幕)上。
二进制文件和文本文件
根据 数据的组织形式 ,数据⽂件分为 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 。
文件名
注意:1.文件名可以不包含后缀名2.文件名中有一些禁止使用的字符,文件名不能包含这些字符:\/:*?"<>|3.文件的后缀名决定了一个文件的默认打开方式
4.文件路径指的是从盘符到该文件所经历的路径中各符号名的集合
文件的作用
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,数据就会失,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,我们就需要使⽤⽂件。
文件的打开和关闭
流和标准流
流
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。内存中的程序向文件输出内容是写文件,文件向内存中的程序输入是读文件。
标准流
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(屏幕)
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。
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 ,而这个结构体类型的指针就是 文件指针 —— FILE*
不同的C编译器的FILE类型包含的内容(结构体成员)不完全相同,但是⼤同⼩异。
FILE* pf1;//创建⽂件指针变量pf1
这样,通过⽂件指针变量能够 间接找到与它关联的⽂件 。
文件打开和关闭
打开文件:fopen
fopen第一个参数是需要打开的文件的文件名,第二个参数是mode,表⽰⽂件的打开模式,在C Plusplus上面也给出了一些文件的打开模式。
下面也对一些打开模式进行了总结
打开方式 含义 指定文件不存在处理方式
如果打开文件成功,就会返回一个文件指针;如果打开失败,就会返回空指针,所以在打开文件时我们要判断文件是否打开成功。
关闭文件:fclose
这里的参数也就是一个文件指针,通过文件指针找到相应的文件,进行文件的关闭。
测试代码
//文件操作
#include<stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "w");//以写write的模式打开//使用一个文件指针来接收if (fp == NULL){perror("fopen");return 1;//打开失败,直接返回不为0的数据}//打开成功//进行读或者写的操作//关闭文件fclose(fp);fp = NULL;//避免fp成为野指针return 0;
}
通过前面我们知道如果以写的形式打开,当前目录指定文件不存在,就会在当前目录下创建一个新文件。
打开文件夹,我们可以看见创建了一个新的文件test.txt
文件具体操作
顺序读写
接下来的这些函数是按顺序来进行读或者写操作的。
fputc
我们先在C Plusplus看看这个函数
我们可以知道fputc是写一个字符到流中的,这是一个字符输出函数,适用于所有的输出流
通过这个函数,我们可以向流中写字符,如果成功写入会返回写的字符,如果出现问题就会返回文件末尾。
我们来使用一下这个函数
//文件操作
#include<stdio.h>
int main()
{//打开文件FILE* fp = fopen("test.txt", "w");if (fp == NULL){//打开失败perror("fopen");return 1;}//打开成功//进行操作fputc('a', fp);fputc('b', fp);fputc('c', fp);fputc('d', fp);fputc('e', fp);fputc('f', fp);fputc('g', fp);//关闭文件fclose(fp);fp = NULL;//避免fp成为野指针return 0;
}
我们可以看见成功打开了一个文件,并且进行了字符输入,我们也可以使用循环进行输入
char c = 0;
for (c = 'a'; c <= 'z'; c++)
{fputc(c, fp);
}
我们可以看到,它清空了原来的字符进行了新的写操作,这里需要注意的是
是否清空原来的字符主要是跟我们打开文件的方式有关系,如果你打开文件是w打开的,写入就会清空原来文件内容,如果是想追加写,打开文件方式是a
fgetc
我们依然先在C Plusplus看看这个函数
我们可以知道fgetc是从流中获取一个字符的,这是一个字符输入函数,适用于所有的输入流。我们可以使用它来读文件,如果读取成功就返回读取的字符,如果读取失败就返回文件末尾(EOF)。
我们来使用一下这个函数
#include<stdio.h>
int main()
{//打开文件FILE* fp = fopen("test.txt", "r");if (fp == NULL){//打开失败perror("fopen");return 1;}//打开成功//进行操作printf("%c", fgetc(fp));printf("%c", fgetc(fp));printf("%c", fgetc(fp));printf("%c", fgetc(fp));printf("%c", fgetc(fp));//关闭文件fclose(fp);fp = NULL;//避免fp成为野指针return 0;
}
读取了五次,也就读取到了五个字符(最开始写文件向文件写入了abcd……xyz)
我们可以使用循环来读取全部内容
char c = 0;
while ((c = fgetc(fp)) != EOF)
{printf("%c", c);//没有遇到文件末尾读取就没有结束
}
fputs
我们可以看到我们可以知道fputs是写一个字符串到流中的,这是一个文本行输出函数,适用于所有的输出流
如果写入失败就会返回EOF
//文件操作
#include<stdio.h>
int main()
{//打开文件FILE* fp = fopen("test.txt", "w");if (fp == NULL){//打开失败perror("fopen");return 1;}//打开成功//进行操作fputs("abcdefgh", fp);//关闭文件fclose(fp);fp = NULL;//避免fp成为野指针return 0;
}
fgets
我们可以知道fgets是从流中获取字符串的,这是一个文本行输入函数,适用于所有的输入流。
str:一个字符数组指针接收读取到的字符
num:最大读取到的字符个数
stream:获取字符的流
如果读取成功返回str(存储数据数组的地址),失败会进行判断,有feof和ferror两种可能(后面会有讲解)
接下来,我们来进行使用
#include<stdio.h>
int main()
{//打开文件FILE* fp = fopen("test.txt", "r");if (fp == NULL){//打开失败perror("fopen");return 1;}//打开成功//进行操作char arr[100] = { 0 };/*while (fgets(arr,100,fp)!=NULL){printf("%s ", arr);}*/fgets(arr, 100, fp);printf("%s ", arr);//关闭文件fclose(fp);fp = NULL;//避免fp成为野指针return 0;
}
fprintf
这个我们可以将它与printf进行对比
我们可以看到fprintf只是多了第一个参数,printf是从标准输出流进行读,fprintf是可以从所有的输出流中进行读,是一个格式化输入函数,其他与printf的使用没有很大的差别。
我们来简单使用一下:
#include<stdio.h>
int main()
{//打开文件FILE* fp = fopen("test.txt", "w");if (fp == NULL){//打开失败perror("fopen");return 1;}//打开成功//进行操作char name[10] = "Lily";int num = 123;float weight = 56;fprintf(fp, "%s %d %.2f", name, num, weight);//关闭文件fclose(fp);fp = NULL;//避免fp成为野指针return 0;
}
我们也可以在标准输出流进行输出
fscanf
这个我们可以将它与scanf进行对比
我们可以看到fscanf只是多了第一个参数,scanf是从标准输入流进行读,fscanf是可以从所有的流中进行读,是一个格式化输入函数。
#include<stdio.h>
int main()
{//打开文件FILE* fp = fopen("test.txt", "r");if (fp == NULL){//打开失败perror("fopen");return 1;}//打开成功//进行操作//读文件char name[20] = { 0 };int num = 0;float weight = 0;fscanf(fp, "%s %d %f", name, &num, &weight);printf("%s %d %.2f", name, num, weight);//关闭文件fclose(fp);fp = NULL;//避免fp成为野指针return 0;
}
我们在标准输入流和标准输出流进行一个简单的测试
//标准输入流,标准输出流
#include<stdio.h>
int main()
{char name[20] = { 0 };int num = 0;float weight = 0;fscanf(stdin, "%s %d %f", name, &num, &weight);fprintf(stdout,"%s %d %.2f", name, num, weight);return 0;
}
fwrite
#include<stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "wb");//以二进制形式写wbif (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}int arr[] = { 1,2,3,4,5,6 };int count = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);fwrite(arr, sizeof(arr[0]), count, fp);fclose(fp);fp = NULL;return 0;
}
当以二进制形式写,我们是无法读取到内容的,我们可以使用fread读取二进制信息。
fread
fread是以⼆进制进行输入,适用于⽂件输入流。
#include<stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "rb");//以二进制形式读,rbif (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}int arr[6] = { 0 };int i = 0;for (i = 0; i < 6; i++){//fread(&arr[i], sizeof(arr[0]), 6, fp);//读取一次打印一次fread(arr + i, sizeof(arr[0]), 6, fp);printf("%d ", arr[i]);}fclose(fp);fp = NULL;return 0;
}
fread读取成功返回值是读取的元素总个数,如果返回值小于要求读取的个数,那就意味着这是最后一次读取。
对比
printf --针对标准输出流( stdout )的,将数据以格式化的形式, 输出到屏幕上
scanf ﹣针对标准输入流( stdin )的,从键盘上输入格式化的数据
fprintf --针对所有输出流的,格式化的输出函数
fscanf --针对虽有输入流的,格式化输入函数
sprintf --将格式化的数据转换成字符串
sscanf -﹣从字符串中提取出格式化的数据
随机读写
fseek
fseek可以根据 ⽂件指针的位置和偏移量 来定位 ⽂件指针 (⽂件内容的光标)
offset代表文件指针的偏移量origin代表文件指针起始位置1.SEEK_SET——文件指针的起始位置2.SEEK_SUR——文件指针的当前位置3.SEEK_END——文件指针的末尾
#include<stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "r");if (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}//abcdefg// |abcdefg |代表光标位置fseek(fp, 1, SEEK_SET);// a|bcdefg//与开头偏移量为1,读取到bchar c1 = fgetc(fp);//使用fgetc光标位置向后面移动// ab|cdefgprintf("test1:%c\n", c1);fseek(fp, 1, SEEK_CUR);// abc|defg//与当前位置偏移量为1,读取到dchar c2 = fgetc(fp);printf("test2:%c\n", c2);fseek(fp, -2, SEEK_END);// abcde|fg//与结尾偏移量为-2,读取到f,向前面走2步char c3 = fgetc(fp);printf("test3:%c\n", c3);fclose(fp);fp = NULL;return 0;
}
我们一起来看看运行结果,是不是我们想的
注意!!! 使用fgetc光标会往后面移动一位
ftell
返回⽂件指针相对于起始位置的偏移量,也就是文件光标到文件起始位置的偏移量,返回类型为long int
rewind
让⽂件指针的位置回到⽂件的起始位置,这样方便我们下一次的操作
#include<stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "r");if (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}//abcdefgfseek(fp, -2, SEEK_END);char c3 = fgetc(fp);printf("test3:%c\n", c3);long int ret1 = ftell(fp);printf("ret1:%ld\n", ret1);rewind(fp);//文件光标回到起始位置long int ret2 = ftell(fp);printf("ret2:%ld\n", ret2);fclose(fp);fp = NULL;return 0;
}
文件读取结束的判定
不同函数使用,判断文件结束的方式不一样
1.⽂本⽂件读取是否结束,判断返回值是否为 EOF (fgetc)或者 NULL (fgets)
——fgetc 判断是否为 EOF .(读取正常返回读取字符的ASCII码值)——fgets 判断返回值是否为 NULL (读取正常返回存储数据数组的地址)
2.⼆进制⽂件的读取结束判断,判断返回值是否⼩于实际要读的个数。fread读取成功返回值是读取的元素总个数,如果返回值小于要求(实际)读取的个数,那就意味着这是最后一次读取。
文件结束原因
1.遇到文件末尾(正常结束)
2.文件读取失败
feof
文件读取结束有很多种可能,而feof不是用来判断文件是否结束。
feof 的作⽤:当⽂件读取结束的时候,判断是读取结束的原因 是否是遇到⽂件尾结束 。
#include<stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "r");if (fopen == NULL){perror("fopen");return 1;}char ch = 0;while ((ch = fgetc(fp)) != EOF){putchar(ch);}printf("\n");//判断读取结束原因if (ferror(fp)){//文件读取遇到错误puts("Meet error when reading");}else if (feof(fp)){//文件读取到末尾puts("End of file reached successfully");}fclose(fp);fp = NULL;return 0;
}
显然,这一段代码是遇到文件末尾结束的。
二进制文件读取结束
//二进制文件读取结束
#include <stdio.h>
enum { SIZE = 5 };
int main(void)
{double a[SIZE] = { 1.,2.,3.,4.,5. };FILE* fp = fopen("test.txt", "wb"); // 二进制模式打开写文件fwrite(a, sizeof * a, SIZE, fp); // 写 double 的数组fclose(fp);double b[SIZE];fp = fopen("test.txt", "rb");//读文件size_t ret_code = fread(b, sizeof * b, SIZE, fp); // 读 double的数组if (ret_code == SIZE)//判断读取到的元素个数是否与要求读取的相等{puts("Array read successfully, contents: ");for (int n = 0; n < SIZE; ++n)printf("%f ", b[n]);putchar('\n');}//读取不一致判断结束原因else { // error handlingif (feof(fp)){printf("Error reading test.txt: unexpected end of file\n");}else if (ferror(fp)) {perror("Error reading test.txt");}}fclose(fp);
}
可以发现文件正常结束
ferror和feof
1. 在文件读/写的过程中,如果发生错误,就会将一个错误标记,设置一下
ferror ():检测这个错误标记是否被设置,如果被设置,就是在读取过程中发生错误
2.在文件读/写的过程中,如果遇到文件末尾,就会将会有一个文件末尾的标记,设置一下
feof ()函数:检测这个文件末尾标记是否被设置,如果被设置,就是在读取过程中遇到文件末尾