[C][文件操作][一][文件指针][文件的打开与关闭][文件的顺序读取接口]详细讲解

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0.铺垫

• 任何C程序，在默认编译好之后，运行时，都会打开三个输入输出流
  • stdin：标准输入，FILE* stdin，键盘
  • stdout：标准输出，FILE* stdout，显示器
  • stderr ：标准错误，FILE* stderr，显示器
• 键盘输入的内容/显示器输出的内容，全都是"字符"
• 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

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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
  • 该结构体类型是由系统声明的，取名**FILE**
• 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结构体的变量**，这样使用起来更加方便

  FILE* pf; // 文件指针变量
  

• pf是一个指向FILE数据类型的指针变量，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 --> 通过文件指针变量能够找到与它关联的文件
  

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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()来打开文件，fclose()来关闭文件

  // 打开文件
  FILE* fopen(const char* filename, const char* mode);
  
  // 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，打开一个二进制文件	出错
  "wb"(只写)	为了输出数据，打开一个二进制文件	建立一个新的文件
  "ab"(追加)	向一个二进制文件尾添加数据	出错
  "r+"(读写)	为了读和写，打开一个文本文件	出错
  "w+"(读写)	为了读和写，新建一个文件	建立一个新的文件
  "a+"(读写)	打开一个文件，在文件尾进行读写	建立一个新的文件
  "rb+"(读写)	为了读和写，打开一个二进制文件	出错
  "wb+"(读写)	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+"(读写)	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

• 例如

FILE* pf;

//打开文件
pf = fopen("myfile.txt", "w");
if (pf != NULL)
{
	//文件操作
	fputs("fopen example", pf);
	//关闭文件
	fclose (pf);
	pf = NULL;
}

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3.文件的顺序读写接口

函数列表

fgetc()

• 函数原型：int fgetc(FILE* stream)
• 功能：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
• 参数：stream -> 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
• 返回值：
  • fgetc()以unsigned 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

fputc()

• 函数原型：`int fputc(int char, FILE* stream)
• 功能：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
• 参数：
  • char：要被写入的字符，该字符以其对应的int值进行传递
  • stream：指向FILE对象的指针，该FILE对象标识了要被写入字符的流
• 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

fgets()

• 函数原型：`char* fgets(char* str, int n, FILE* stream)
• 功能：
  • 从指定的流stream读取，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
• 参数：
  • str：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：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：指向FILE对象的指针，该FILE对象标识了要从中读取字符的流
• 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

fputs()

• 函数原型：`int fputs(const char* str, FILE* stream)

• 功能：把字符串写入到指定的流stream中，但不包括空字符

• 参数：

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

• 返回值：该函数返回一个非负值，如果发生错误则返回EOF

fscanf()

• 函数原型：int fscanf(FILE* stream, const char* format, ...)
• 功能：从流stream读取格式化输入
• 参数：
  • stream：指向FILE对象的指针，该FILE对象标识了流
  • format ：格式说明符，使用形式同scanf
• 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

fprintf()

• 函数原型：int fprintf(FILE* stream, const char* format, ...)
• 功能：发送格式化输出到流stream中
• 参数：
  • stream：指向FILE对象的指针，该FILE对象标识了流
  • format：格式说明符，使用方式同printf
• 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

fread()

• 函数原型：size_t fread(void* ptr, size_t size, size_t n, FILE* stream)
• 描述：从给定流stream读取数据到ptr所指向的数组中
• 参数：
  • ptr：指向带有最小尺寸size * n字节的内存块的指针
  • size：要读取的每个元素的大小，以字节为单位
  • n：元素的个数，每个元素的大小为size字节
  • stream：指向FILE对象的指针，该FILE对象指定了一个输入流
• 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n参数不同，则可能发生了一个错误或者到达了文件末尾

fwrite()

• 函数原型：size_t fwrite(const void* ptr, size_t size, size_t n, FILE* stream)
• 功能：把ptr所指向的数组中的数据写入到给定流stream中
• 参数：
  • ptr：指向要被写入的元素数组的指针
  • size：要被写入的每个元素的大小，以字节为单位。
  • n：元素的个数，每个元素的大小为size字节
  • stream：指向FILE对象的指针，该FILE对象指定了一个输出流
• 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n参数不同，则会显示一个错误