【c语言进阶】文件操作（下）

╰半夏微凉° 2024-04-26 11:06 62阅读 0赞

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#### 文章目录 ####

*  前言
 *  一、文件的随机读写
 *   *  1、fseek函数：
     *  2、ftell函数：
     *  3、rewind函数：
     *  4、综合使用：
 *  二、文本文件与二进制文件：
 *  三、文件结束的判定：
 *   *  1.错误使用 feof 函数：
     *  2.一些判断文件结束的总结：
     *   *  2.1. 文本文件读取是否结束:
         *  2.2. 二进制文件的读取结束判断，
     *  3.判断原因的两个函数：
 *  四、缓冲区的简单介绍
 *  总结：

## 前言 ##

在上一篇文章中上一篇文章[文件操作知识大全(上)][Link 2],我们学习了文件操作的相关知识，比如顺序读写，文件的打开与关闭，文件指针等等。今天我们再来补充一些常用的知识点！

## 一、文件的随机读写 ##

### 1、fseek函数： ###

> 根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针

**函数格式：**

int fseek(FILE* stream, long int offset, int origin);

**注意事项：**

*  其中“ **offset** ”为相对于**指针位置的指针偏移量**。
 *  其中“ **origin** ”为指针位置，其参数有三种：  
    “ **SEEK\_CUR** ”表示文件指针**当前位置**；  
    “ **SEEK\_END** ”表示文件**末尾的位置**；  
    “ **SEEK\_SET** ”表示文件**开始位置**。

int main()
    {
        
    	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
    	fputs("abcd", pf);
    	fclose(pf);
    	pf = fopen("test.txt", "r");
    	if (pf == NULL)
    	{
        
    		perror("fopen");
    	}
    	else
    	{
        
    		int ch = fgetc(pf);
    		printf("%c\n", ch);//a
    		ch = fgetc(pf);
    		printf("%c\n", ch);//b
    		ch = fgetc(pf);
    		printf("%c\n", ch);//c
    
    		//如果继续往下读，必然是d
    		//但是我们调整一下，去读取：b
    		//fseek(pf, -2, SEEK_CUR);
    		fseek(pf, 1, SEEK_SET);
    		ch = fgetc(pf);
    		printf("%c\n", ch);//b
    	}
    
    	return 0;
    }

**运行结果：**

![在这里插入图片描述][57714ee5da46455e925fd4a942009bec.png]

### 2、ftell函数： ###

> 返回文件指针相对于起始位置的偏移量

**函数格式：**

long int ftell(FILE* stream);

### 3、rewind函数： ###

> 让文件指针的位置回到文件的起始位置（其实相当于fseek(stream,0,SIZE\_SET))

函数格式：

void rewind(FILE* strname);

### 4、综合使用： ###

**运行结果：**  
![在这里插入图片描述][e66f493d9af047ac85893aa8ff05f07f.png]

## 二、文本文件与二进制文件： ##

*  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，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。

**所以，一个数据在内存中是怎么存储的呢？**  
  字符一律以ASCII形式存储，数值型数据既可以用ASCII形式存储，也可以使用二进制形式存储。  
  如有整数10000，如果以ASCII码的形式输出到磁盘，则磁盘中占用5个字节（每个字符一个字节），而二进制形式输出，则在磁盘上只占4个字节。  
![在这里插入图片描述][a780d3ee6e294fcfb6639e1449b23bf0.png]  
我们举个栗子：

int main()
    {
        
    	int a = 10000;
    	FILE* p = fopen("test.txt", "wb");
    	//“wb”表示以只写模式打开二进制文件
    	if (p == NULL)
    	{
        
    		perror("FileOpen");
    		return 0;
    	}
    	fwrite(&a, 4, 1, p);
    	//将变量a中的数据，每四个字节存储一次，写入文件指针p所指向的文件
     
    	fclose(p);
    	p = NULL;
     
    	return 0;
    }

**通过文本文件发现看不懂：**  
![在这里插入图片描述][45dd2bec833e432e97fb2bffb871cf86.png]  
  其实原因大家都知道，我们是以2进制的形式传进去的，文本文件就以这个2进制打印了字符。所以我们现在来用二进制形式看看该文件（16进制）！  
![在这里插入图片描述][afe0aff77c3546d5a09c3cc670a989db.png]

![在这里插入图片描述][552c632eea444831b1d6fbec793b2c18.png]

> 每四个字节进行划分：  
> 0000 0000 0000 0000 0010 0111 0001 0000  
> 于是得到：  
> 00 00 27 10

又因为我们的vs是小端存储，于是在进行压栈时会将数据进行倒置存储，于是就有了该结果。

## 三、文件结束的判定： ##

### 1.错误使用 feof 函数： ###

在一段时间的交流中，我发现有很多小伙伴们都**错误的使用**了 **feof 函数**，将其用于判断文件是否读取结束 ，而这种使用方式是**错误的**。

**我们应该记住：**

*  在文件的读取过程中，**不能通过 feof 函数的返回值来判定文件是否读取结束**。
 *  该函数的作用为:在**已经确定文件读取结束的情况下**，**用于判定文件读取结束的原因**

### 2.一些判断文件结束的总结： ###

#### 2.1. 文本文件读取是否结束: ####

要判断返回值是否为 **EOF （ fgetc ）**，或者 **NULL （ fgets ）**  
例如：  
**fgetc 判断**是否为 **EOF** .  
**fgets 判断**返回值是否为 **NULL** .

int main()
    {
        
        int c; 
        //注意：int，非char，要求处理EOF
        FILE* fp = fopen("test.txt", "r");
        if (!fp)
        {
        
            perror("File opening failed");
            return 1;
        }
        // fgetc 当读取失败的时候或者遇到文件结束的时候，都会返回EOF
        while ((c = fgetc(fp)) != EOF)
        // 标准C I/O读取文件循环
        {
        
            putchar(c);
        }
        //判断是什么原因结束的
        if (ferror(fp))
        {
        
            puts("I/O error when reading");
        }
        else if (feof(fp))
        {
        
            puts("End of file reached successfully");
        }
        
        fclose(fp);
        fp = NULL;
     
    	return 0;
    }

#### 2.2. 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。  
例如：  
**fread判断**返回值是否**小于实际要读的个数**。

#include<stdio.h>
     
    enum {
        
        SIZE = 5
    };
     
    int main(void)
    {
        
        double a[SIZE] = {
         1.,2.,3.,4.,5. };
        FILE* fp = fopen("test.bin", "wb");
        //必须用二进制模式
        fwrite(a, sizeof * a, SIZE, fp);
        //写 double 的数组
        fclose(fp);
        double b[SIZE];
        fp = fopen("test.bin", "rb");
        size_t ret_code = fread(b, sizeof * b, SIZE, fp);
        //读 double 的数组
        //判断是否读取成功
        if (ret_code == SIZE)
        {
        
            puts("Array read successfully, contents: ");
            for (int n = 0; n < SIZE; ++n) printf("%f ", b[n]);
            putchar('\n');
        }
        //寻找读取失败的原因：
        else {
        
        // error handling
            if (feof(fp))
            {
        
                printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n");
            }
            else if (ferror(fp))
            {
        
                perror("Error reading test.bin");
            }
        }
     
        fclose(fp);
        fp = NULL;
        return 0;
    }

### 3.判断原因的两个函数： ###

![在这里插入图片描述][830e427b35a346618cac4c848e57a9e0.png]

## 四、缓冲区的简单介绍 ##

文件缓冲区是用以**暂时存放**读写期间的**文件数据**而在内存区**预留的一定空间**。  
  ANSIC 标准采用“**缓冲文件系统**”处理的数据文件的，所谓缓冲文件系统是指**系统自动地在内存中为程序中每一个正在使用的文件开辟一块“文件缓冲区**”.从内存向磁盘输出数据会**先送到内存中的缓冲区，装满缓冲区**后才一起送到磁盘上。如果从磁盘向计算机读入数据，则从**磁盘文件中读取数据输入到内存缓冲区（充满缓冲区）**，然后再从缓冲区逐个地将数据送到程序数据区（程序变量等）。**缓冲区的大小根据C编译系统决定的。**  
![在这里插入图片描述][5590d6f671ca4a8ba2f7bdc5fec5788a.png]  
  要使缓冲区的内容进入内存或者计算机硬盘有两种方法，第一种是缓冲区充满自动填入，第二个是主动刷新缓冲区。

> ![在这里插入图片描述][0828773f0a9c4bec947ce8db480487a2.png]

举个例子：

#include <stdio.h>
    #include <Windows.h>
    //VS2022 WIN10环境测试
     
    int main()
    {
        
    	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
    	fputs("abcdef", pf);
    	//先将代码放在输出缓冲区
     
    	printf("睡眠10秒\n");
    	//已经写数据了，但是打开test.txt文件，发现文件没有内容
    	Sleep(10000);
    	printf("刷新缓冲区\n");
     
    	fflush(pf);
    	//刷新缓冲区时，才将输出缓冲区的数据写到文件（磁盘）
    	//注：fflush 在高版本的VS上不能使用了
    	
    	printf("再睡眠10秒\n");
    	//此时，再次打开test.txt文件，文件有内容了
    	Sleep(10000);
    	
    	fclose(pf);
    	//注：fclose在关闭文件的时候，也会刷新缓冲区
    	pf = NULL;
    	
    	return 0;
    }

所以在这里，各位小伙伴们一定要注意了，因为缓冲区的存在，数据只有在填满缓冲区后才会进行真正的写入或读取，所以在 C 语言程序代码的编写过程中，**我们一定要在文件操作结束时关闭文件**，否则就可能导致文件的读写操作出现问题。

## 总结： ##

经过今天内容的补充，我们关于文件操作与管理的知识就全部学完了，不知道小伙伴们是否掌握了呢？  
  更新不易，辛苦各位小伙伴们动动小手，?三连走一走?? ~ ~ ~ 你们真的对我很重要！最后，本文仍有许多不足之处，欢迎各位认真读完文章的小伙伴们随时私信交流、批评指正！

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