文件操作（一）-蒲公英云

什么是文件

1.1 程序文件

1.2 数据文件

1.3 文件名

文件的打开和关闭

2.1 文件指针

2.2 文件的打开和关闭

文件的顺序读写

3.1写文件（fputc字符输入函数)

3.2读文件（fgetc字符输出函数）

3.3按照顺序写文本行（fputs文本行输入函数）

3.4按照顺序读取文本行（fgets文本行输出函数）

3.5写一个结构体的数据（fprintf格式化输出）

3.6读取一个结构体数据（fscanf格式化输入）

3.7二进制的形式：写一个结构体的数据（fwrite二进制输出）

3.8二进制的读文件（fread二进制输入）

1. 什么是文件

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（从文件功能的角度来分类的）。

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. 文件的打开和关闭

2.1 文件指针

缓冲文件系统中，关键的概念是“文件类型指针”，简称“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.

例如，VS2013编译环境提供的 stdio.h 头文件中有以下的文件类型申明

struct _iobuf {
       char *_ptr;
       int   _cnt;
       char *_base;
       int   _flag;
       int   _file;
       int   _charbuf;
       int   _bufsiz;
       char *_tmpfname;
      };
typedef struct _iobuf FILE;

下面我们可以创建一个FILE*的指针变量:

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。

2.2 文件的打开和关闭

文件在读写之前应该先打开文件，在使用结束之后应该关闭文件。在编写程序的时候，在打开文件的同时，都会返回一个FILE*的指针变量指向该文件，也相当于建立了指针和文件的关系。

ANSIC 规定使用fopen函数来打开文件，fclose来关闭文件

//打开文件
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
                            文件名             打开方式
//关闭文件 int fclose ( FILE * stream )；

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，打开一个二进制文本文件	出错
“wb”(只写）	为了输出数据，打开一个二进制文本文件	建立一个新的文件
“ab”(追加）	向一个二进制文本文件尾添加数据	出错
“r+”(读写)	为了读和写，打开一个文本文件	出错
“w+”	为了读和写，建立一个新的文本文件	建立一个新的文件
“a+”	打开一个文件，在文件尾进行读写	建立一个新的文件
“rb+”	为了读和写，打开一个二进制文件	出错
“wb+”	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+”	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

实例：

//文件操作
int main()
{
    //打开文件
    相对路径
    //FILE* pf = fopen("test.txt","w");    
    // test.txt 文件名     w打开方式
    //绝对路径
    FILE* pf = fopen("D://test.txt", "w");
    // //转义字符，/转移后面的/
    //判空
    if (NULL == pf)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    //写文件
    //...
    //关闭文件
    fclose(pf);
    //指针置空
    pf = NULL;
    return 0;
}

3. 文件的顺序读写

功能	函数名	适用于	声明
字符输入函数	fputc	所有输入流	int fputc(int char,FILE stream);
字符输出函数	fgetc	所有输出流	int fgetc(FILE stream);
文本行输入函数	fputs	所有输入流	int fputs(const char str,FILE stream);
文本行输出函数	fgets	所有输出流	int fgets(char str,int n,FILE stream);
格式化输入函数	fscanf	所有输入流	int fscanf(FILE stream,conat char format,…);
格式化输出函数	fprintf	所有输出流	int fprintf(FILE stream,conat char format,…);
二进制输入	fread	文件输入	size_t fread( void ptr,size_t size,size_t nmemb,FILE stream);
二进制输出	fwrite	文件输出	size_t fwrite(const void ptr,size_t size,size_t nmemb,FILE stream);

3.1写文件（fputc字符输入函数)

1声明

int fputc(int char, FILE *stream);

把参数 char 指定的字符（一个无符号字符）写入到指定的流 stream 中，并把位置标识符往前移动

2参数

char — 这是要被写入的字符。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，该 FILE 对象标识了要被写入字符的流。

3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。

4例子

int main()
{
    //打开文件
    //相对路径
    FILE* pf = fopen("test.txt","w");    
    //判空
    if (NULL == pf)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    //写文件
    int i = 0;
    for (i = 0; i < 26; i++)
    {
        fputc('a'+i, pf);
    }
    //关闭文件
    fclose(pf);
    //指针置空
    pf = NULL;
    return 0;
}

3.2读文件（fgetc字符输出函数）

1声明

int fgetc(FILE *stream);

从指定的流 stream 获取下一个字符（一个无符号字符），并把位置标识符往前移动。

2参数

stream — 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了要在上面执行操作的流。

3返回值

该函数以无符号 char 强制转换为 int 的形式返回读取的字符，如果到达文件末尾或发生读错误，则返回 EOF。

4例子

int main()
{
    //打开文件
    //相对路径
    FILE* pf = fopen("test.txt","r");    
    //判空
    if (NULL == pf)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    //读文件
    int i = 0;
    /*for (i = 0; i < 26; i++)
    {
        int ch = fgetc(pf);
        printf("%c ", ch);
    }*/
    int ch = 0;
    while ((ch = fgetc(pf) )!= EOF)
    {
        printf("%c ", ch);
    }
    //关闭文件
    fclose(pf);
    //指针置空
    pf = NULL;
    return 0;
}

3.3按照顺序写文本行（fputs文本行输入函数）

1声明

int fputs(const char *str, FILE *stream);

把字符串写入到指定的流 stream 中，但不包括空字符。

2参数

str — 这是一个数组，包含了要写入的以空字符终止的字符序列。
stream — 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了要被写入字符串的流。

3返回值

该函数返回一个非负值，如果发生错误则返回 EOF。

4例子

int main()
{
    FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
    if (NULL == pf)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    //写文件-一行一行写
    fputs("hello\n", pf);
    fputs("world\n", pf);
    //关闭文件
    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

3.4按照顺序读取文本行（fgets文本行输出函数）

1声明

char *fgets(char *str, int n, FILE *stream)；

从指定的流 stream 读取一行，并把它存储在 str 所指向的字符串内。当读取 (n-1) 个字符时，或者读取到换行符时，或者到达文件末尾时，它会停止，具体视情况而定。

2参数

str — 这是指向一个字符数组的指针，该数组存储了要读取的字符串。
n — 这是要读取的最大字符数（包括最后的空字符）。通常是使用以 str 传递的数组长度。
stream — 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了要从中读取字符的流。

3返回值

如果成功，该函数返回相同的 str 参数。如果到达文件末尾或者没有读取到任何字符，str 的内容保持不变，并返回一个空指针。
如果发生错误，返回一个空指针。

4例子

int main()
{
    FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
    if (NULL == pf)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    //读文件一行一行读
    char arr[20] = {0};
    fgets(arr, 20, pf);
    printf("%s", arr);
    fgets(arr, 20, pf);
    printf("%s", arr);
    //关闭文件
    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

3.5写一个结构体的数据（fprintf格式化输出）

1声明

int fprintf(FILE *stream, const char *format, …)；

发送格式化输出到流 stream 中。

2参数

stream — 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。
format — 这是 C 字符串，包含了要被写入到流 stream 中的文本。它可以包含嵌入的 format 标签，format 标签可被随后的附加参数中指定的值替换，并按需求进行格式化。

3返回值

如果成功，则返回写入的字符总数，否则返回一个负数。

4实例

struct S
{
    char name[20];
    int age;
    float score;
};
int main()
{
    struct S s = { "zhangsan",20,95.5f };
    FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
    if (NULL == pf)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    //写文件
    fprintf(pf, "%s %d %.1f", s.name, s.age, s.score);
    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

3.6读取一个结构体数据（fscanf格式化输入）

1声明

int fscanf(FILE *stream, const char *format, …)；

从流 stream 读取格式化输入。

2参数

stream — 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。
format — 这是 C 字符串，包含了以下各项中的一个或多个：空格字符、非空格字符和 format 说明符。

3返回值

如果成功，该函数返回成功匹配和赋值的个数。如果到达文件末尾或发生读错误，则返回 EOF。

4实例

struct S
{
    char name[20];
    int age;
    float score;
};
int main()
{
    struct S s = { 0 };
    //把s中的数据写到文件中
    FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
    if (NULL == pf)
    {
        peror("fopen");
        return 1;
    }
    //读文件
    fscanf(pf, "%s %d %f", s.name, &(s.age), &(s.score));
    printf("%s %d %f\n", s.name, s.age, s.score);
    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

3.7二进制的形式：写一个结构体的数据（fwrite二进制输出）

1声明

size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream)；

把 ptr 所指向的数组中的数据写入到给定流 stream 中。

2参数

ptr — 这是指向要被写入的元素数组的指针。
size — 这是要被写入的每个元素的大小，以字节为单位。
nmemb — 这是元素的个数，每个元素的大小为 size 字节。
stream — 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象指定了一个输出流。

3返回值

如果成功，该函数返回一个 size_t 对象，表示元素的总数，该对象是一个整型数据类型。如果该数字与 nmemb 参数不同，则会显示一个错误。

4实例

struct S
{
    char name[20];
    int age;
    float score;
};
int main()
{
    struct S s = { "zhangsan", 20, 95.5f };
    //把s中的数据写到文件中
    FILE*pf = fopen("test.txt", "wb");
    if (NULL == pf)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    //二进制的写文件
    fwrite(&s, sizeof(s), 1, pf);
    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

3.8二进制的读文件（fread二进制输入）

1声明

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream)；

从给定流 stream 读取数据到 ptr 所指向的数组中。

2参数

ptr — 这是指向带有最小尺寸 size*nmemb 字节的内存块的指针。
size — 这是要读取的每个元素的大小，以字节为单位。
nmemb — 这是元素的个数，每个元素的大小为 size 字节。
stream — 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象指定了一个输入流。

3返回值

成功读取的元素总数会以 size_t 对象返回，size_t 对象是一个整型数据类型。如果总数与 nmemb 参数不同，则可能发生了一个错误或者到达了文件末尾。

4实例

struct S
{
    char name[20];
    int age;
    float score;
};
int main()
{
    struct S s = {0};
    //把s中的数据写到文件中
    FILE* pf = fopen("test.txt", "rb");
    if (NULL == pf)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    //二进制的读文件
    fread(&s, sizeof(s), 1, pf);
    printf("%s %d %f\n", s.name, s.age, s.score);
    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}