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[C++知识库][c语言]文件操作

文件

程序文件

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

程序运行时从中读取数据或输出内容的文件

文件名

一个文件要有唯一的文件标识，文件标识常被称为文件名。

文件名包含三部分：

文件路径+文件名主干+文件后缀

例：c:\code\test.txt

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

FILE* pf;<----pf为文件指针变量

通过文件指针变量能够找到与它关联的文件。

文件的打开和关闭

FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );//打开文件

int fclose ( FILE * stream );//关闭文件

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，建立一个新的文件	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

例子🌰

#include <stdio.h>
int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");//打开文件失败会返回NULL
	//文件操作
	if (pf != NULL)
	{
		fputs("abc", pf);
		//关闭文件
		fclose(pf);
        pf = NULL;
	}
	return 0;
}

文件的顺序读写

功能	函数名	适用于
字符输入函数	fgetc	所有输入流
字符输出函数	fputc	所有输出流
文本行输入函数	fgets	所有输入流
文本行输出函数	fputs	所有输出流
格式化输入函数	fscanf	所有输入流
格式化输出函数	fprintf	所有输出流
二进制输入	fread	文件
二进制输出	fwrite	文件

字符输入输出（fgetc, fputc）

把文件A的内容复制到文件B

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf1 = fopen("A.txt", "r");
	FILE* pf2 = fopen("B.txt", "w");
	if (pf1 == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 0;
	}
	//复制文件
	char ch = 0;
	while ((ch = fgetc(pf1)) != EOF)
	{
		fputc(ch, pf2);
	}
	//关闭文件
	fclose(pf1);
    pf1 = NULL;
	fclose(pf2);
    pf2 = NULL;
	return 0;
}

格式化输入输出(fscanf, fprintf)

将结构体数据写到文件

#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
	double sc;
};
int main()
{
	struct Stu s = { "老王",19,86.5 };
	FILE* pf = fopen("data.txt", "w");

	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 0;
	}
	fprintf(pf, "%s %d %lf", s.name, s.age, s.sc);

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

从文件中读取数据

将文件中的数据读取到结构体s2中，打印s2的数据

int main()
{
	struct Stu s = { "老王",19,86.5 };
	struct Stu s2 = { 0 };
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 0;
	}

	//fprintf(pf, "%s %d %lf", s.name, s.age, s.sc);
	fscanf(pf, "%s %d %lf", s2.name, &s2.age, &s2.sc);
	printf("%s %d %lf\n", s2.name, s2.age, s2.sc);

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

注意：fscanf和fprintf 其实只是比scanf和printf多一个参数—流

二进制输入输出（fread, fwrite）

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

例子🌰

int main()
{
	struct Stu s[2] = { { "老王",19,86.5 },{"老张",18,89.9} };
	struct Stu s2[2] = { 0 };
	FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 0;
	}

	//写文件
	fwrite(&s, sizeof(struct Stu), 2, pf);

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

按照二进制写出来的文件采用文本形式打开是乱码。因为二进制不是给人看的，所以二进制写的应该用二进制读。

int main()
{
	struct Stu s[2] = { { "老王",19,86.5 },{"老张",18,89.9} };
	struct Stu s2[2] = { 0 };
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 0;
	}

	写文件
	//fwrite(&s, sizeof(struct Stu), 2, pf);
	//读文件
	fread(&s2, sizeof(struct Stu), 2, pf);
	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		printf("%s %d %lf\n", s2[i].name, s2[i].age, s2[i].sc);
	}

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

应用：[C语言] 通讯录|静态动态文件链表多版本讲解_CegghnnoR的博客-CSDN博客

流的概念

流是磁盘或其它外围设备中存储的数据的源点或终点。

C语言中对流除了分为I/O流之外，还分为文本流与二进制流。

int main()
{
	fputs("abc", stdout);
	return 0;
}

除了fread和fwrite，以上表格中的函数都适用于所有的输入流或输出流，所以它们也可以使用stdin或stdout来从键盘读取数据或向屏幕输出数据，而scanf和printf只是针对标准输入输出流的函数。

补充：sscanf, sprintf

sprintf: 将格式化数据转换为字符串，写进字符数组里。

sscanf: 将字符串写成格式化数据。

例子🌰

int main()
{
	struct Stu s = { "老王",19,86.5 };
	char buf[100] = { 0 };
    //将结构体s写到buf数组
	sprintf(buf, "%s %d %lf", s.name, s.age, s.sc);
	printf("%s\n", buf);
	//将buf数组写到结构体s2
	struct Stu s2 = { 0 };
	sscanf(buf, "%s %d %lf", s2.name, &s2.age, &s2.sc);
	printf("%s %d %lf\n", s2.name, s2.age, s2.sc);
	return 0;
}

总结：

scanf和printf只是针对标准输入输出流。
fscanf和fprintf适用所有输入输出流。
sscanf和sprintf针对字符串。

文件的随机读写

若data文件内容为abc

int main()
{
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s", strerror(errno));
		return 0;
	}

	char ch = 0;
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

输出结果为：

说明每调用一次fgetc，文件指针就向后移一位。

而有时候我们需要自己去移动文件指针

fseek

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

根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针
- offset：偏移量(+值向后，-值向前)
- origin：基准位置（有三个选择）

Constant	基准位置
SEEK_SET	文件开始
SEEK_CUR	文件指针当前位置
SEEK_END	文件末尾

data文件内容为abcdef

int main()
{
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s", strerror(errno));
		return 0;
	}

	char ch = 0;
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c", ch);//a
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c", ch);//b
	fseek(pf, 3, SEEK_CUR);
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c", ch);//f

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

结果为abf

fseek将文件指针向后移动了3位，跳过了cde。

ftell

long int ftell ( FILE * stream );

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

rewind

void rewind ( FILE * stream );

让文件指针回到起始位置

rewind(pf);相当于fseek(pf, 0, SEEK_SET);

文本读取结束时的判定：feof

当文件读取结束的时候，判断是读取失败结束还是遇到文件尾结束

要判断文件是否读取结束，要看以下几点：

文本文件读取结束
- fgetc返回值为EOF
- fgets返回值为NULL
二进制文件读取结束
- fread返回值小于实际要读的个数

例子🌰

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
	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;
}