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C语言全面梳理文件操作方法

2024-04-02 19:04:59 377人浏览泡泡鱼

摘要

目录1.什么是文件1.1程序文件1.2数据文件1.3文件名2.为什么使用文件3.文件的打开和关闭3.1文件指针3.2文件的打开和关闭4.文件的顺序读写什么是流5.文件的随机读写5.1

1.什么是文件

我们先从基本概念入手，内存中存放的数据在计算机关机后就会消失。要长久保存数据，就要使用硬盘、光盘、U 盘等设备。为了便于数据的管理和检索，引入了“文件”的概念。一篇文章、一段视频、一个可执行程序，都可以被保存为一个文件，并赋予一个文件名。操作系统以文件为单位管理磁盘中的数据。

1.1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）。

1.2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。

1.3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.为什么使用文件

当我们想把数据在计算机上保留下来，只有自己主动清理的时候才不复存在时我们加需要将数据保存在磁盘上，就需要用文件的方式。

这篇文章主要讨论数据文件

3.文件的打开和关闭

3.1文件指针

当我们想要打开一个文件是就会用用到文件指针。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。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

FILE* pf//文件指针变量

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。

3.2文件的打开和关闭

在文件的打开和关闭中我们需要用到两个库函数，fopen和fclose，因为在ANSIC 规定使用fopen函数来打开文件，fclose来关闭文件。当我们打开文件过后我们需要判断一下时候打开文件成功才能进行下一步操作，等操作完毕后关闭文件，在使用fopen的时候需注意的是我们需要两个参数，一个是文件名，一个是打开方式。打开方式图标和代码演示如下。

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	建立一个新文件
"ab"（追加）	向一个二进制文件尾添加数据	出错
"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，建立一个新的文件	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+"（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

#include<stdio.h>
int main()
{
    //打开文件
    FILE* pf = fopen("test.txt","w")//w代表write，表示写文件
    //判断文件是否打开
    if(pf == NULL)
    {
        perror("fopen");//打开失败返回错误信息
        return;
    }
    //写文件
    //关闭文件
    fclose(pf);
    pf=NULL;
    return 0;
}

4.文件的顺序读写

在对文件进行一些顺序读写的时候我们需要用到一些功能函数如下：

功能	函数名	适用于
字符输入函数	fgetc	所有输入流
字符输出函数	fputc	所有输出流
文本行输入函数	fgets	所有输入流
文本行输出函数	fputs	所有输出流
格式化输入函数	fscanf	所有输入流
格式化输出函数	fprintf	所有输出流
二进制输入	fread	文件
二进制输出	fwrite	文件

什么是流

流是个抽象的概念，是对输入输出设备的抽象。设备可以是文件，网络，内存等。流具有方向性，至于是输入流还是输出流则是一个相对的概念，一般以程序为参考，如果数据的流向是程序至设备，我们成为输出流，反之我们称为输入流。可以将流想象成一个“水流管道”，水流就在这管道中形成了，自然就出现了方向的概念。

相对于编译器来说输入：将文件中的数据拿出来输出：将数据放入文件中

这里用代码给大家演示一下输入与输出：

int main()
{
    //打开文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");//写
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return;
	}
    //写如abcd
	fputc('a', pf);
	fputc('b', pf);
	fputc('c', pf);
	fputc('d', pf);
    //关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

那么现在文件里已经有数据了（“abcde”），我们想把数据拿出来呢？我们就要用到输入。代码演示如下：

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");//读
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return;
	}
	//拿出字符a
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

当我们读了字符'a'过后，偏移量从0变到1，这就叫顺序读写。

这里我们对比一组函数：

scanf - 格式化的输入函数

printf - 格式化的输出函数

fscanf - 针对所有输入流的格式化的输入函数

fprintf - 针对所有输出流的格式化输出函数

sscanf - 把一个字符串转换成格式化的数据

sprintf - 把一个格式化的数据转换成字符串

5.文件的随机读写

5.1fseek

fseek是根据文件指针位置和偏移量来定位文件指针的函数

int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );
// offset - 偏移量
// origin表示如下:
//1.SEEK_CUR - 文件指针当前的位置
//2.SEEK_END - 文件末尾的位置
//3.SEEK_SET - 文件开始的位置

我们采用上面的列子，在文件中输入了"abcd",我们想找到 'c' 该怎么做呢代码演示：

int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return;
	}
	//写文件
	fseek(pf, 2, SEEK_CUR);//c相对于文件当前位置的的偏移量为2
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

5.2ftell

返回文件相对于起始位置的偏移量，返回的数据类型为long

long int ftell ( FILE * stream );

用法很简单，用上面的例子来给大家讲解，我们首先将使用fseek函数将偏移量改到2，随后用fgetc函数后，偏移量向后移，目前偏移量应该是3.

int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return;
	}
	//写文件
	fseek(pf, 2, SEEK_CUR);//c相对于文件当前位置的的偏移量为2
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
    //重置偏移量
    long pos = ftell(pf);//3
    printf("%d\n",pos);
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

5.3rewind

让文件指针的位置回到文件的起始位置

void rewind ( FILE * stream );

int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return;
	}
	//写文件
	fseek(pf, 2, SEEK_CUR);//c相对于文件当前位置的的偏移量为2
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	long pos = ftell(pf);
	printf("%d\n", pos);
    //重置偏移量
    rewind(pf);
    pos = ftell(pf);
	printf("%d\n", pos);
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}