12_文件操作

12.1 文件类型指针(FILE类型指针)

在C语言中用一个指针变量指向一个文件，这个指针称为文件指针。 

typedef struct

{

short           level; //缓冲区"满"或者"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; //缓冲区的大小

unsigned char   *buffer;//数据缓冲区的位置

unsigned        ar;  //指针，当前的指向

unsigned        istemp; //临时文件，指示器

short           token; //用于有效性的检查

}FILE;

FILE是系统使用typedef定义出来的有关文件信息的一种结构体类型，结构中含有文件名、文件状态和文件当前位置等信息。

声明FILE结构体类型的信息包含在头文件“stdio.h”中，一般设置一个指向FILE类型变量的指针变量，然后通过它来引用这些FILE类型变量。通过文件指针就可对它所指的文件进行各种操作。

C语言中有三个特殊的文件指针由系统默认打开，用户无需定义即可直接使用:

1. stdin： 标准输入，默认为当前终端（键盘），我们使用的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），我们使用的printf、puts函数默认输出信息到此终端。
3. stderr：标准出错，默认为当前终端（屏幕），我们使用的perror函数默认输出信息到此终端。

12.2 文件的打开与关闭(fopen, fclose)

12.2.1 文件的打开

任何文件使用之前必须打开：

#include 

FILE * fopen(const char * filename, const char * mode);

功能：打开文件

参数：

filename：需要打开的文件名，根据需要加上路径

mode：打开文件的模式设置

返回值：

成功：文件指针

失败：NULL

第一个参数的几种形式:

FILE *fp_passwd = NULL;

//相对路径：

//打开当前目录passdw文件：源文件(源程序)所在目录

FILE *fp_passwd = fopen("passwd.txt", "r");

//打开当前目录(test)下passwd.txt文件

fp_passwd = fopen(". / test / passwd.txt", "r");

//打开当前目录上一级目录（相对当前目录）passwd.txt文件

fp_passwd = fopen(".. / passwd.txt", "r");

//绝对路径：

//打开C盘test目录下一个叫passwd.txt文件

fp_passwd = fopen("c:/test/passwd.txt","r");

第二个参数的几种形式(打开文件的方式)：

注意：

1. b是二进制模式的意思，b只是在Windows有效，在Linux用r和rb的结果是一样的
2. Unix和Linux下所有的文本文件行都是\n结尾，而Windows所有的文本文件行都是\r\n结尾
3. 在Windows平台下，以“文本”方式打开文件，不加b：
   1. 当读取文件的时候，系统会将所有的 "\r\n" 转换成 "\n"
   2. 当写入文件的时候，系统会将 "\n" 转换成 "\r\n" 写入
   3. 以"二进制"方式打开文件，则读\n写都不会进行这样的转换

1. 在Unix/Linux平台下，“文本”与“二进制”模式没有区别，"\r\n" 作为两个字符原样输入输出

int main(void)

{

FILE *fp = NULL;

// "\\"这样的路径形式，只能在windows使用

// "/"这样的路径形式，windows和linux平台下都可用，建议使用这种

// 路径可以是相对路径，也可是绝对路径

fp = fopen("../test", "w");

//fp = fopen("..\\test", "w");

if (fp == NULL) //返回空，说明打开失败

{

//perror()是标准出错打印函数，能打印调用库函数出错原因

perror("open");

return -1;

}

return 0;

}

12.2.2 文件的关闭

任何文件在使用后应该关闭：

1. 打开的文件会占用内存资源，如果总是打开不关闭，会消耗很多内存
2. 一个进程同时打开的文件数是有限制的，超过最大同时打开文件数，再次调用fopen打开文件会失败
3. 如果没有明确的调用fclose关闭打开的文件，那么程序在退出的时候，操作系统会统一关闭。

#include 

int fclose(FILE * stream);

功能：关闭先前fopen()打开的文件。此动作让缓冲区的数据写入文件中，并释放系统所提供的文件资源。

参数：

stream：文件指针

返回值：

成功：0

失败：-1

FILE * fp = NULL;

fp = fopen("abc.txt", "r");

fclose(fp);

12.3 文件的读写

12.3.1 按照字符读写文件fgetc、fputc

1）写文件

#include 

int fputc(int ch, FILE * stream);

功能：将ch转换为unsigned char后写入stream指定的文件中

参数：

ch：需要写入文件的字符

stream：文件指针

返回值：

成功：成功写入文件的字符

失败：返回-1

char buf[] = "this is a test for fputc";

int i = 0;

int n = strlen(buf);

for (i = 0; i < n; i++)

{

//往文件fp写入字符buf[i]

int ch = fputc(buf[i], fp);

printf("ch = %c\n", ch);

}

2）文件结尾

在C语言中，EOF表示文件结束符(end of file)。在while循环中以EOF作为文件结束标志，这种以EOF作为文件结束标志的文件，必须是文本文件。在文本文件中，数据都是以字符的ASCII代码值的形式存放。我们知道，ASCII代码值的范围是0~127，不可能出现-1，因此可以用EOF作为文件结束标志。

#define EOF     (-1)

当把数据以二进制形式存放到文件中时，就会有-1值的出现，因此不能采用EOF作为二进制文件的结束标志。为解决这一个问题，ANSI C提供一个feof函数，用来判断文件是否结束。feof函数既可用以判断二进制文件又可用以判断文本文件。

#include 

int feof(FILE * stream);

功能：检测是否读取到了文件结尾。判断的是最后一次“读操作的内容”，不是当前位置内容(上一个内容)。

参数：

stream：文件指针

返回值：

非0值：已经到文件结尾

0：没有到文件结尾

3）读文件

#include 

int fgetc(FILE * stream);

功能：从stream指定的文件中读取一个字符

参数：

stream：文件指针

返回值：

成功：返回读取到的字符

失败：-1

char ch;

#if 0

while ((ch = fgetc(fp)) != EOF)

{

printf("%c", ch);

}

printf("\n");

#endif

while (!feof(fp)) //文件没有结束，则执行循环

{

ch = fgetc(fp);

printf("%c", ch);

}

printf("\n");

12.3.2 按照行读写文件fgets、fputs

1）写文件

#include 

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

功能：将str所指定的字符串写入到stream指定的文件中，字符串结束符 '\0'  不写入文件。

参数：

str：字符串

stream：文件指针

返回值：6

成功：0

失败：-1

char *buf[] = { "123456\n", "bbbbbbbbbb\n", "ccccccccccc\n" };

int i = 0;

int n = 3;

for (i = 0; i < n; i++)

{

int len = fputs(buf[i], fp);

printf("len = %d\n", len);

}

2）读文件

#include 

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

功能：从stream指定的文件内读入字符，保存到str所指定的内存空间，直到出现换行字符、读到文件结尾或是已读了size - 1个字符为止，最后会自动加上字符 '\0' 作为字符串结束。

参数：

str：字符串

size：指定最大读取字符串的长度（size - 1）

stream：文件指针

返回值：

成功：成功读取的字符串

读到文件尾或出错： NULL

char buf[100] = 0;

while (!feof(fp)) //文件没有结束

{

memset(buf, 0, sizeof(buf));

char *p = fgets(buf, sizeof(buf), fp);

if (p != NULL)

{

printf("buf = %s", buf);

}

}

12.3.3 按照格式化文件fprintf、fscanf

1）写文件

#include 

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

功能：根据参数format字符串来转换并格式化数据，然后将结果输出到stream指定的文件中，指定出现字符串结束符 '\0'  为止。

参数：

stream：已经打开的文件

format：字符串格式，用法和printf()一样

返回值：

成功：实际写入文件的字符个数

失败：-1

fprintf(fp, "%d %d %d\n", 1, 2, 3);

2）读文件

#include 

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

功能：从stream指定的文件读取字符串，并根据参数format字符串来转换并格式化数据。

参数：

stream：已经打开的文件

format：字符串格式，用法和scanf()一样

返回值：

成功：参数数目，成功转换的值的个数

失败： - 1

int a = 0;

int b = 0;

int c = 0;

fscanf(fp, "%d %d %d\n", &a, &b, &c);

printf("a = %d, b = %d, c = %d\n", a, b, c);

12.3.4 按照块读写文件fread、fwrite

1）写文件

#include 

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

功能：以数据块的方式给文件写入内容

参数：

ptr：准备写入文件数据的地址

size： size_t 为 unsigned int类型，此参数指定写入文件内容的块数据大小

nmemb：写入文件的块数，写入文件数据总大小为：size * nmemb

stream：已经打开的文件指针

返回值：

成功：实际成功写入文件数据的块数目，此值和 nmemb 相等

失败：0

typedef struct Stu

{

char name[50];

int id;

}Stu;

Stu s[3];

int i = 0;

for (i = 0; i < 3; i++)

{

sprintf(s[i].name, "stu%d%d%d", i, i, i);

s[i].id = i + 1;

}

int ret = fwrite(s, sizeof(Stu), 3, fp);

printf("ret = %d\n", ret);

2）读文件

#include 

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

功能：以数据块的方式从文件中读取内容

参数：

ptr：存放读取出来数据的内存空间

size： size_t 为 unsigned int类型，此参数指定读取文件内容的块数据大小

nmemb：读取文件的块数，读取文件数据总大小为：size * nmemb

stream：已经打开的文件指针

返回值：

成功：实际成功读取到内容的块数，如果此值比nmemb小，但大于0，说明读到文件的结尾。

失败：0

typedef struct Stu

{

char name[50];

int id;

}Stu;

Stu s[3];

int ret = fread(s, sizeof(Stu), 3, fp);

printf("ret = %d\n", ret);

int i = 0;

for (i = 0; i < 3; i++)

{

printf("s = %s, %d\n", s[i].name, s[i].id);

}

12.4文件的定位

#include 

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

功能：移动文件流（文件光标）的读写位置。

参数：

stream：已经打开的文件指针

offset：根据whence来移动的位移数（偏移量），可以是正数，也可以负数，如果正数，则相对于whence往右移动，如果是负数，则相对于whence往左移动。如果向前移动的字节数超过了文件开头则出错返回，如果向后移动的字节数超过了文件末尾，再次写入时将增大文件尺寸。

whence：其取值如下：

SEEK_SET：从文件开头移动offset个字节

SEEK_CUR：从当前位置移动offset个字节

SEEK_END：从文件末尾移动offset个字节

返回值：

成功：0

失败：-1

#include 

long ftell(FILE *stream);

功能：获取文件流（文件光标）的读写位置。

参数：

stream：已经打开的文件指针

返回值：

成功：当前文件流（文件光标）的读写位置

失败：-1

#include 

void rewind(FILE *stream);

功能：把文件流（文件光标）的读写位置移动到文件开头。

参数：

stream：已经打开的文件指针

返回值：

无返回值

typedef struct Stu

{

char name[50];

int id;

}Stu;

//假如已经往文件写入3个结构体

//fwrite(s, sizeof(Stu), 3, fp);

Stu s[3];

Stu tmp;

int ret = 0;

//文件光标读写位置从开头往右移动2个结构体的位置

fseek(fp, 2 * sizeof(Stu), SEEK_SET);

//读第3个结构体

ret = fread(&tmp, sizeof(Stu), 1, fp);

if (ret == 1)

{

printf("[tmp]%s, %d\n", tmp.name, tmp.id);

}

//把文件光标移动到文件开头

//fseek(fp, 0, SEEK_SET);

rewind(fp);

ret = fread(s, sizeof(Stu), 3, fp);

printf("ret = %d\n", ret);

int i = 0;

for (i = 0; i < 3; i++)

{

printf("s === %s, %d\n", s[i].name, s[i].id);

}