C语言文件操作

大家好，我们今天接着来分享文件操作的内容。

我们为什么使用文件呢，使用文件有着什么样的好处呢？

1、使用文件，主要就是为了永久保存，下一次运行可以读取上一次的数据。
2、文件保存数据相当于小型的数据库，存储在本地磁盘中，方便管理和存储数据。
3、可以实现数据共享，多人同时操作一份数据。

那么什么是文件呢？

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）
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）。
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。

我今天给大家分享的是数据文件，在以前各章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。

看到这里想必大家就会有一个疑问了，文件长什么样子呢？那么我们现在就来看看的文件名。
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

文件的打开和关闭

在此之前我们要知道一个文件指针的概念。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.不同的C编译器的FILE类型包含的内容不完全相同，但是大同小异。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。

例如我们创建一个文件指针变量：

FILE* pf;//文件指针变量
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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，如下图所示：

我们这里定义了三个指针，它们指向的都是与它们相关联的文件。

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。

接下来我们就来看看这两个函数的参数：

这里fopen函数的第一个参数为文件名，第二个为打开方式。

//打开文件
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
//关闭文件
int fclose ( FILE * stream );
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那么我们如何来打开文件呢，有什么打开方式呢？

1.r

以只读方式打开 , 文件必须存在 如果文件存在 , 则 文件打开成功 ; 如果文件不存在 , 返回的 FILE *p 为 NULL ;

这里通过判定 FILE* 类型的返回值是否为 NULL , 可以判断文件是否打开成功：

int main()
{
    // 以 r 方式打开文件
    FILE *p = fopen("data.txt", "r");
    if(p == NULL)
    {
        printf("File Open Failed !\n");
    }else
    {
        printf("File Open Success !\n");

        // 如果打开成功 , 则需要关闭文件
        fclose(p);
    }
    return 0；
    }

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2.w

以写的方式打开文件 ;
如果文件不存在 , 就创建文件 ; 如果文件存在 , 覆盖原有数据重新写入数据

int main()
{
    // 以 w 方式打开文件
    FILE* p = fopen("data.txt", "w");
    if (p == NULL)
    {
       perror("fopen");
    }
    else
    {
        fputs("hello\n", p);

        // 如果打开成功 , 则需要关闭文件
        fclose(p);
    }

    printf("Main End\n");
    return 0;
}
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我们这里通过fopen运用写的方式打开，那么就会在我们的文件夹中生成一个data.txt的文件，而这里，我们还用到了一个fputs函数，这个函数的作用就是向我们生成的文件中输出我们要输出的值。

3.rb

为了输入数据，打开一个二进制文件、如果文件存在 , 则 文件打开成功 ; 如果文件不存在 , 返回的 FILE *p 为 NULL ;

int main()
{
    // 以 rb+ 读写方式 打开 二进制文件
    FILE* p = fopen("data.txt", "rb+");
    if (p == NULL)
    {
       perror("fopen");
    }
    else
    {
        printf("File Open Success !\n");

        fputs("Hello\n", p);
        fputs("World\n", p);


        // 如果打开成功 , 则需要关闭文件
        fclose(p);
    }
    return 0;
}
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这里由于我们并没有文件data.txt，所以我们打开文件失败。

4.wb

以读写方式打开文本文件 , 允许读写 ;
如果文件存在 , 则 文件打开成功 ; 如果文件不存在 , 返回的 FILE *p 为 NULL。

int main()
{
    // 以 rw+ 读写方式 打开文件
    FILE* p = fopen("data.txt", "wb");
    if (p == NULL)
    {
        perror("fopen");
    }
    else
    {
        printf("File Open Success !\n");

        fputs("Hello\n", p);
        fputs("World\n", p);


        // 如果打开成功 , 则需要关闭文件
        fclose(p);
    }
    return 0;
}
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打开方式我们就以这几个例子进行讲解。

文件的顺序读写

fgetc()：读取一个字符
fputc()：写入一个字符
fgets()：读取一个字符串
fputs()：写入一个字符串
fprintf()：写入格式化数据
fscanf()：格式化读取数据
fread()：读取数据
fwrite()：写入数据

第一个参数为我们要写入的数据，第二个参数为我们的文件指针。

int main()
{
    FILE* f;
    f = fopen("file.txt", "w");
    if (f != NULL)
    {
        fputs("fopen example", f);
        fclose(f);
        f=NULL;
    }
    return 0;
}

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利用fgetc()，遇到末尾或者错误，会返回EOF，所以以EOF判断

int main()
{
	FILE* pf = fopen("file.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fwrite ERROR");
		return 1;
	}
	int ch = 0;
	while ((ch = fgetc(pf)) != EOF)
	{
		printf("%c ", ch);
	}

	// 关闭
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}
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所以我们通过fgetc函数读取我们文件中的字符，一次读取一个字符。

int main()
{
	FILE* pf = fopen("file.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fwrite ERROR");
		return 1;
	}
	char ch = 'a';
	for (; ch <= 'z'; ch++)
	{
		fputc(ch, pf);
	}
	// 读取

	//fopen(pf);

	// 关闭

	fclose(pf);
	return 0;
}
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我们这里就将26个字母写入了文件之中。

在这里我们同样只以这几个例子来讲解。

文件的随机读写

fseek

origin:文件指针当前位置，offset为偏移量。SEEK_SET为指针最开始的位置，SEEK_CUP为当前的位置，SEEK_END为末尾的位置。

int main()
{
	// 打开文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	// 随机写


	// 随机读
	fseek(pf, 3, SEEK_CUR);
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	// 关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}
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所以我们从最开始的位置偏移三个位置的得到d。

ftell

该函数的作用是返回文件指针相对于起始位置的偏移量

int main()
{
	// 打开文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	// 随机写


	// 随机读
	fseek(pf, 0, SEEK_END);
	int len = ftell(pf);
	fclose(pf);

	printf("test.txt 的总大小 = %d 字节\n", len);

	// 关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

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rewind

让文件指针的位置回到文件的起始位置

int main()
{
	// 打开文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	// 随机写


	// 随机读
	fseek(pf, 3, SEEK_CUR);
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	rewind(pf);
	int len = ftell(pf);
	fclose(pf);

	printf("test.txt 的总大小 = %d 字节\n", len);

	// 关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

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因为我们的test.txt文件中的数据为abcde，我们从开始的位置偏移三个位置，得到d，我们在rewind将文件指针回到初始位置，在ftell得到偏移量，所以偏移量为0。

我们今天的分享就到这里了，我们下次见。