新手学习笔记-----⽂件操作

目录

1. 为什么使⽤⽂件？

2. 什么是⽂件？

2.1 程序⽂件

2.2 数据⽂件

2.3 ⽂件名

3. ⼆进制⽂件和⽂本⽂件？

4. ⽂件的打开和关闭

4.1 流和标准流

4.1.1 流

4.1.2 标准流

 4.2 ⽂件指针

4.3 ⽂件的打开和关闭

5. ⽂件的顺序读写

5.1 顺序读写函数介绍

5.1.1 fputc使用举例

1.文件流

2.标准输出流

5.1.2 fgetc使用举例

1.文件流

2. 标准输入流

5.1.3 fputs使用举例

5.1.4 fgets使用举例

5.1.5 fprintf使用举例

1. 文件流

2.标准输出流

5.1.6 fscanf使用举例

5.1.7 fwrite使用举例

5.1.8fread使用举例

5.2 对⽐⼀组函数：

5.2.1 sprintf和sscanf使用举例

6. ⽂件的随机读写

6.1 fseek

1.SEEK_SET

2.SEEK_END

3.SEEK_CUR

6.2 ftell

6.3 rewind

7. ⽂件读取结束的判定

7.1 被错误使⽤的 feof

8. ⽂件缓冲区

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1. 为什么使⽤⽂件？

首先，我们使用文件是为了防止数据丢失

一般我们存储数据有2种方式：

1.数据--->内存    退出程序时，数据丢失

2.数据--->硬盘   退出程序时，数据存储在文件中

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2. 什么是⽂件？

磁盘上的⽂件是⽂件。

从⽂件功能的⻆度来分类，一般⽂件有两种：程序⽂件、数据⽂件。

2.1 程序⽂件

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）。

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2.2 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。

一般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上。

其实有时候我们会把信息输出到磁盘上，当需要的时候再从磁盘上把数据读取到内存中使⽤，这⾥处理的就是磁盘上⽂件。

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如图，这就是键盘输入--->屏幕显示

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如图，这就是对数据文件的简单理解

2.3 ⽂件名

⼀个⽂件要有⼀个唯⼀的⽂件标识，以便⽤⼾识别和引⽤。

⽂件名包含3部分：⽂件路径+⽂件名主⼲+⽂件后缀

注意⚠️

文件后缀可以自己设计，但是要注意一些常用的后缀名

例如： c:\code\test.txt

为了⽅便起⻅，⽂件标识常被称为⽂件名。

3. ⼆进制⽂件和⽂本⽂件？

从组织形式的⻆度来分类，一般⽂件有两种：二进制文件，文本文件。

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。

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。

下面我们以10000的存储来举例：

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下面我们在VS上测试一个代码试试看：

#include 
int main()
{
 int a = 10000;
 FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");//⼆进制的形式写到⽂件中
 fwrite(&a, 4, 1, pf);//将a内存中的1个4个字节的数据写到pf管理文件test.txt中
 fclose(pf);
 pf = NULL;
 return 0;
}

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我们发现在生成的文件中打开的看不懂，接下来怎么办？

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4. ⽂件的打开和关闭

4.1 流和标准流

4.1.1 流

操作文件顺序：

1.打开文件（流）

2.读/写文件

3.关闭文件

我们程序的数据需要输出到各种外部设备，也需要从外部设备获取数据，不同的外部设备的输⼊输出操作各不相同，为了⽅便程序员对各种设备进⾏⽅便的操作，我们抽象出了流的概念，我们可以把流想象成流淌着字符的河。

C程序针对⽂件、画⾯、键盘等的数据输⼊输出操作都是同流操作的。

⼀般情况下，我们要想向流⾥写数据，或者从流中读取数据，都是要打开流，然后操作。

4.1.2 标准流

那为什么我们从键盘输⼊数据，向屏幕上输出数据，并没有打开流呢？

那是因为C语⾔程序在启动的时候，默认打开了3个流：

• stdin - 标准输⼊流，在⼤多数的环境中从键盘输⼊。

• stdout - 标准输出流，⼤多数的环境中输出⾄显⽰器界⾯。

• stderr - 标准错误流，⼤多数环境中输出到显⽰器界⾯。

这是默认打开了这三个流，我们使⽤scanf、printf等函数就可以直接进⾏输⼊输出操作的。

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的。

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 4.2 ⽂件指针

使用文件，打开文件--->打开的同时，创建一个对应的文件信息区--->信息保存在FILE类型的结构变量中

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

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使pf指向某个⽂件的⽂件信息区,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间接找到与它关联的⽂件。

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4.3 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。

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 );

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如图，这样我们就方便理解什么是输入什么是输出了。

接下来我们看看mode对应的表：

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/* fopen fclose example */
#include 
int main ()
{
 //打开⽂件
 FILE * pFile = fopen ("myfile.txt","w");
 //判断
 if(pFile==NULL）
{
 perror("open");
 return 1;
}
 //⽂件操作
 //......
 //关闭⽂件
 fclose (pFile);
 return 0;
}

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如果要打开的文件不在代码的路径底下，而是像在桌面的话，怎么办打开桌面的文件呢？

1.绝对路径

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2.相对路径（相对于当前路径的位置）

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5. ⽂件的顺序读写

5.1 顺序读写函数介绍

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5.1.1 fputc使用举例

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1.文件流

运行成功

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2.标准输出流

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5.1.2 fgetc使用举例

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1.文件流

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2. 标准输入流

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5.1.3 fputs使用举例

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5.1.4 fgets使用举例

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不过，为什么我们不加\n换行呢？又为什么说只能打印（n-1）个数据呢？

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5.1.5 fprintf使用举例

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1. 文件流

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2.标准输出流

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5.1.6 fscanf使用举例

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5.1.7 fwrite使用举例

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但是，由于是二进制的输出我们无法观察，所以，我们尝试以二进制的方式输入读取

5.1.8fread使用举例

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5.2 对⽐⼀组函数：

scanf/fscanf/sscanf

printf/fprintf/sprintf

scanf--->针对标准输入流（stdin）的格式化输入函数

printf--->针对标准输出流（stdout）的格式化输出函数

fscanf--->针对所有输入流的格式化输入函数

fprintf--->针对所有输出流的格式化输出函数

sscanf--->从字符串中读取格式化的数据

sprintnf--->把格式化的数据转换成字符串

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5.2.1 sprintf和sscanf使用举例

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然我们仔细看看：

1.格式化的数据确实转化成字符串存放到arr中了

2.确实从字符串中读取了格式化的数据

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6. ⽂件的随机读写

6.1 fseek

根据⽂件指针的位置和偏移量来定位⽂件指针。

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例如，我在文件中写abcdefghijk；现在想读取g

1.SEEK_SET

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2.SEEK_END

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3.SEEK_CUR

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6.2 ftell

返回⽂件指针相对于起始位置的偏移量

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6.3 rewind

让⽂件指针的位置回到⽂件的起始位置

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7. ⽂件读取结束的判定

7.1 被错误使⽤的 feof

牢记：在⽂件读取过程中，不能⽤feof函数的返回值直接来判断⽂件的是否结束。

feof 的作⽤是：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。

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 ）

例如：

• fgetc 判断是否为 EOF .

• fgets 判断返回值是否为 NULL .

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（fread返回的是实际读取到的元素个数）判断返回值是否⼩于实际要读的个数。

例如共有14个数据，每次读取4个，

4，4，4，2，

最后一次实际读取的个数小于要求读取的个数

⽂本⽂件的例⼦：

#include 
#include 
int main(void)
{
 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 EXIT_FAILURE;
 }
 //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);
 return 0;
}

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⼆进制⽂件的例⼦：

#include 
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
  if(ret_code == SIZE) 
 {
 puts("Array read successfully, contents: ");
 for(int n = 0; n < SIZE; ++n) 
 printf("%f ", b[n]);
 putchar('\n');
 }
 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);
 return 0;
 }

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8. ⽂件缓冲区

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。

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#include
#include 
//VS2022 WIN11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-已经写数据了，打开test.txt⽂件，发现⽂件没有内容\n");
 Sleep(10000);//单位是毫秒
 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-此时，再次打开test.txt⽂件，⽂件有内容了\n");
 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;
}

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本次的分享到这里就结束了！！！

PS：小江目前只是个新手小白。欢迎大家在评论区讨论哦！有问题也可以讨论的！

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