• C语言的文件操作(文件指针、文件缓冲区、文件的打开、读写操作)


    目录

    1. 文件缓冲区

     2. 文件指针

    3. 文件的打开与关闭

    4. 文件的顺序读写

     4.1 fputc fgetc函数

    4.2 fputs fgets函数的用法类似

    4.3 fprintf和fscanf的用法,格式化输入输出

    4.4 对比三组函数的使用

    4.5 fread fwrite二进制形式读取和写入

    5. 文件的随机读写

    5.1 fseek函数:根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针

    5.2 ftell函数:返回文件指针相对于起始位置的偏移量

    5.3 rewind函数:让文件指针回到起始位置

    6. 文件读取结束的判定


    预备知识:

    1.磁盘文件和内存文件;(是否被进程打开了)

    2. 程序文件和数据文件;
    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);
    数据文件包括程序运行时读写的数据

    3. 文本文件和二进制文件;
    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

    1. 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。

     2. 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。
    FILE * pf ; // 文件指针变量

     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

    文件指针变量pf -> 文件信息区(是一个结构体FILE)->文件

    如何理解标准输出流和标准输入流:
    stdin标准输入流:从键盘上输入
    stdout标准输出流:输出(打印)到屏幕上
    stdin和stdout都是文件指针变量(FILE*类型),一个程序默认打开的两个流设备。输入输出都是相对于程序来说的
    int ch = fgetc(stdin);//从键盘输入
    fputc(ch,stdout);//输出到屏幕

    3. 文件的打开与关闭

    FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );//打开文件,返回一个文件指针,参数是文件路径+文件名、打开的模式

        文件路径+文件名有两种方式
        a.相对路径
        .. 表示上一级路径(相对于此代码test.c来说的)
        .  表示当前路径(此代码test.c所在的文件路径下)
        fopen("..\\test.txt", "wb");//上一级
        fopen(".\\test.txt", "wb");//或者直接fopen("test.txt", "wb");//这两种是一样的
        b.绝对路径
        E:\\Desktop\\xuexi\\02_ccccc\\test_20220430_file\\test_20220430_file\\test.txt
        绝对路径里面要加两个\\,其中一个用于转义;或者用/

    int fclose ( FILE * stream); //关闭文件
    1. FILE * pf = fopen("test.txt", "w");//r只读 w只写 a追加
    2. if(pf == NULL)
    3. {//打开失败
    4. printf("%s\n", strerror(errno));
    5. }
    6. //打开成功
    7. fclose(pf);
    8. pf = NULL;

    4. 文件的顺序读写

     4.1 fputc fgetc函数

    1. //写入文件
    2. FILE* pf = fopen("zhu.txt", "w");
    3. if(pf != NULL){
    4. fputc('b', pf);
    5. fputc('a', pf);
    6. fputc('c', pf);
    7. fclose(pf);//使用结束关闭文件
    8. pf = NULL;
    9. }
    10. //从文件里面读
    11. FILE* pf = fopen("zhu.txt", "r");
    12. if(pf != NULL){
    13. printf("%c\n", fgetc(pf));//fgetc每次读取一个字符
    14. printf("%c\n", fgetc(pf));//会自动读下一个
    15. printf("%c\n", fgetc(pf));
    16. fclose(pf);
    17. pf = NULL;
    18. }

    4.2 fputs fgets函数的用法类似

    1. //int fputs( const char *string, FILE *stream );
    2. //char *fgets( char *string, int n, FILE *stream );
    3. //写到文件
    4. FILE* pf = fopen("zhu.txt", "w");
    5. if(pf != NULL)
    6. {
    7. fputs("hello\n",pf);//换行需要自己添加
    8. fputs("zzz",pf);
    9. fclose(pf);
    10. pf = NULL;
    11. }
    12. //下面从文件里面读取
    13. char buf[1024] = {0};
    14. FILE* pf = fopen("zhu.txt", "r");
    15. if(pf != NULL)
    16. {
    17. fgets(buf, 1024, pf);
    18. printf("%s", buf);//这里面会主动换行(因为原来文本里hello后面有一个换行),不用加\n
    19. fgets(buf, 1024, pf);
    20. //printf("%s", buf);//但是zzz后面没有换行
    21. puts(buf);//但是puts函数天生会自带一个换行
    22. fclose(pf);
    23. pf = NULL;
    24. }

        char ch[1024] = {0};
        fgets(ch, 1024, stdin);//从键盘读取
        fputs(ch, stdout);//输出到屏幕
        //以上等价于下面的
        //gets(ch);
        //puts(ch);

    4.3 fprintf和fscanf的用法,格式化输入输出

    int printf( const char *format [, argument]... );
    int fprintf( FILE *stream, const char *format [, argument ]...);
    fprintf相当于printf只多了一个FILE *stream,也就是输出的流

    1. //写入文件
    2. struct S s = {100, 3.14, "bit"};
    3. FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
    4. if(pf != NULL)
    5. {
    6. fprintf(pf, "%d %f %s\n", s.n ,s.score, s.arr);
    7. fclose(pf);
    8. pf = NULL;
    9. }
    10. //从文件中读取
    11. struct S s = {0};
    12. FILE * pf = fopen("test.txt", "r");
    13. if(pf != NULL)
    14. {
    15. fscanf(pf, "%d %f %s", &s.n, &s.score, s.arr);
    16. printf("%d %f %s", s.n, s.score, s.arr);
    17. fclose(pf);
    18. pf = NULL;
    19. }

    同样,fprintf和fscanf函数也适用于标准输入输出流(键盘和屏幕)

    4.4 对比三组函数的使用

    scanf/fscanf/sscanf
    printf/fprintf/sprintf

    1. //sprintf,把格式化数据转换成字符串
    2. struct S s = {100, 3.14, "abcd"};
    3. struct S tmp = {0};
    4. char buf[1024] = {0};
    5. sprintf(buf, "%d %f %s", s.n, s.score, s.arr);
    6. printf("%s\n", buf);
    7. //sscanf,从字符串中读取格式化数据
    8. sscanf(buf, "%d %f %s", &tmp.n, &tmp.score, tmp.arr);
    9. printf("%d %f %s", tmp.n, tmp.score, tmp.arr);

    4.5 fread fwrite二进制形式读取和写入

    size_t fread(void*buffer,size_t size,size_t count,FILE*stream);
    1.buffer:  是读取的数据存放的内存的指针,
            (可以是数组,也可以是新开辟的空间)
        ps:   是一个指向用于保存数据的内存位置的指针(为指向缓冲区
              保存或读取的数据或者是用于接收数据的内存地址)
    2.size:   是每次读取的字节数
    3.count:  是读取的次数
    4.stream:  是要读取的文件的指针
          ps: 是数据读取的流(输入流)

    size_t fwrite(void*buffer,size_ size,size_t count,FILE*stream)
    1.buffer:是一个指向用于保存数据的内存位置的指针
           (是一个指针,对于fwrite来说,是要获取数据的地址)
    2.size:   是每次读取的字节数
    3.count:  是读取的次数
    4.stream: 是数据写入的流(目标指针的文件)

    1. struct S s = {20, 90.5, "张三"};
    2. FILE* pf = fopen("test2.txt", "wb");
    3. if(pf != NULL){
    4. fwrite(&s, sizeof(struct S), 1, pf);//此时是二进制文件,看不懂
    5. fclose(pf);
    6. pf = NULL;
    7. }
    8. struct S tmp;
    9. FILE* pf = fopen("test2.txt", "rb");
    10. if(pf != NULL){
    11. fread(&tmp, sizeof(struct S), 1, pf);
    12. printf("%d %f %s", tmp.n, tmp.score, tmp.arr);
    13. fclose(pf);
    14. pf = NULL;
    15. }

    5. 文件的随机读写

    5.1 fseek函数:根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针

    int fseek ( FILE * stream, long int offset(偏移量), int origin );
    其中origin是指指针的位置
    宏:SEEK_CUR当前位置;SEEK_END文件末尾位置; SEEK_SET文件起始位置

    1. FILE* pf = fopen("test3.txt", "r"); char ch;
    2. if(pf != NULL)
    3. {
    4. //定位文件指针
    5. //fseek(pf, 2, SEEK_CUR);//当前默认指向第一个字符
    6. //fseek(pf, -2, SEEK_END);//SEEK_END是指向最后一个元素的后一位
    7. fseek(pf, 2, SEEK_SET);
    8. //读取文件
    9. ch = fgetc(pf);
    10. printf("%c\n", ch);
    11. fclose(pf);
    12. pf = NULL;
    13. }

    5.2 ftell函数:返回文件指针相对于起始位置的偏移量

    long int ftell ( FILE * stream );
    1. FILE* pf = fopen("test3.txt", "r"); char ch;
    2. if(pf != NULL)
    3. {
    4. //fseek(pf, 2, SEEK_SET);
    5. fgetc(pf);//fgetc之后指针就向后跳一位
    6. printf("%d\n",ftell(pf));
    7. fclose(pf);
    8. pf = NULL;
    9. }

    5.3 rewind函数:让文件指针回到起始位置

    void rewind(FILE * stream)

    1. FILE* pf = fopen("test3.txt", "r"); char ch;
    2. if(pf != NULL)
    3. {
    4. //fseek(pf, 2, SEEK_SET);
    5. fgetc(pf);//fgetc之后指针就向后跳一位
    6. printf("%d\n",ftell(pf));
    7. rewind(pf);
    8. printf("%d\n",ftell(pf));
    9. fclose(pf);
    10. pf = NULL;
    11. }

    6. 文件读取结束的判定

    feof函数:用来判断文件结束的时候,是遇到文件尾结束,则返回真。
    ferror函数:用来判定文件结束的时候,是读取遇到问题结束,则返回真;

    1. int c; // 注意:int,非char,要求处理EOF
    2. FILE* fp = fopen("test5.txt", "r");
    3. if(fp == NULL) {
    4. perror("File opening failed");
    5. return EXIT_FAILURE;}
    6. //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
    7. while ((c = fgetc(fp)) != EOF) // 标准C I/O读取文件循环
    8. {
    9. putchar(c);
    10. }
    11. printf("\n");
    12. //判断是什么原因结束的
    13. if (ferror(fp)) //ferror函数,文件读取结束后,是读取遇到问题后结束则返回真;
    14. puts("I/O error when reading");
    15. else if (feof(fp))//feof函数,文件读取结束时,是正常遇到文件尾读取结束则返回真;
    16. {
    17. puts("End of file reached successfully");
    18. printf("%d\n", feof(fp));
    19. }
    20. fclose(fp);
    21. fp = NULL;

    补充:判断文件是否结束的方法有:

    • 用fgetc函数判断返回值是否为 EOF(EOF是文件结束标志,等于-1)
    • 用fgets函数判断返回值是否为 NULL
    • 二进制文件,用fread函数,并判断返回值是否小于实际要读的个数
    1. FILE* pf = fopen("test4.txt", "r");
    2. int ch; // 注意:int,非char,要求处理EOF
    3. if(pf != NULL)
    4. {
    5. ch = fgetc(pf);
    6. printf("%d\n", ch);//文件里没有内容,打印-1
    7. fclose(pf);
    8. pf = NULL;
    9. }
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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/m0_60416282/article/details/125535866