[C++知识库]C语言文件操作

目录

文件

文件名和文件路径

文件的打开与关闭

文件指针

fopen函数和fclose函数

文件读写

顺序读写

随机读写

一个经常被错误使用的feof函数

文件

什么是文件：在程序设计时一般会有两种文件，一种是程序文件，另一种叫数据文件。

程序文件比如有源文件、目标文件、可执行文件等

源文件是指由.c 或 .cpp后缀，这些我们直接在里面写代码的文件。

目标文件是由程序编译后由操作系统生成的文件，比如Windows操作系统会生成 .obj 文件，或者是LinuX操作系统下生成的 .o 文件。

可执行文件，例如Windows操作系统，程序运行编译产生的.exe 可执行应用文件。

数据文件就是用来存放数据的文件，程序在运行时能够对数据文件进行读写的文件，可以通过程序文件对数据文件进行输入，输出内容等操作。

比如在.c文件通过代码的形式对某.txt文件进行输入内容，或是输出.txt内的内容。

为什么会使用文件操作?

假设在运行一个程序，你在程序运行时希望程序能够帮你保存一些数据，但是当程序结束后，之前保存的数据自然就不存在了。这时候就可以使用一个数据文件来保存你写入的数据，当程序下一次运行时，上一次写入的数据依然存在，就不需要你每次都要重新写入了。也可以记录日志等功能。

文件名和文件路径

文件后缀：

相信了解电脑的都清楚文件名都带有一个后缀名，例如.c 源文件、.txt文本文件、.mp4视频文件还有.rar压缩文件等等，这些文件后缀名就代表了这个文件是一个什么样的文件。

如何打开后缀名：

文件路径：

文件路径就是文件存放在哪个文件下，就像是一个导航，可以找到在哪个盘，哪条路径找到最终想要找到的文件。

例如:"C:\IDE\data.txt"，通过这个路径就可以找到最终的这个data.txt文件。

文件的打开与关闭

C语言是可以操作文件的，可以通过一些C语言的库函数进行对文件的读写。

文件指针

每个使用的文件都在内存中开辟了一个相应的文件信息区，用来存放文件的相应信息，例如文件名、文件状态和文件的当前位置等。这些信息被保存在一个结构体中，这个结构体的类型是有系统声明的，系统将它取名为FILE 。

ps:FILE结构体在每个编译器下实现的方法可能会略有差异，但功能是一样的。

一般都是通过FILE类型的指针来维护FILE变量，这样更加方便。

fopen函数和fclose函数

fopen函数

fopen用来打开文件，它的返回类型是一个FILE的指针，所以需要用同样的一个FILE指针来接收它。文件名一般是指在默认路径下文件的文件名，例如你的创建了一个test_03_03的工程，假设路径是C:\Visual Studio\2019\test_03_03，当你创建了一个test.c的文件，那么你使用fopen访问文件的默认路径就是和test.c同一路径的位置。

fopen在打开文件时可能会出错，出错时会返回一个空指针（NULL）。当使用fopen时，最好能对返回值进行一个空指针的判断。

打开方式看下表：

fclose函数

打开一个文件不使用时，应该把它关闭。就像不喝水的时候应该用瓶盖把瓶口盖住。fclose函数就是这个瓶盖。把接收fopen函数返回值的FILE指针传给fclose就能关闭文件。

代码实现：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
int main()
{
	//以只写的方式打开文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (!pf)
	{
		//文件打开错误
		printf("main::fopen %s\n", strerror(errno));
        //关闭文件
        fclose(pf);
		return 0;
	}
	//关闭文件
	fclose(pf);
    pf = NULL;

	return 0;
}

文件读写

光是打开和关闭文件肯定是不够的，当然还要能够对文件的内容进行操作。对文件的读写分为两种，一种是按顺序的对文件进行读写，另一种则是对文件进行随机的读写。

顺序读写

在这之前首先接受下输入输出流。当程序运行起来会默认打开三个流，标准输入流(stdin)、标准输出流(stdout)，标准错误流(stderr)。当需要读取内容打印到屏幕上其实就是标准输出流，从键盘获取内容时就是标准输入流。

函数看下表：

?使用方式(以fputc?和 fgetc为例)：

fgetc读取一次字符，文件中的文件指针就会自动的跳到下个字符的位置，所以不必担心它会一直读取同一个字符。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (!pf)
	{
		//打开错误
		printf("fopen fail\n");
		return 0;
	}
	//输出到文件
	for (int i = 'a';i <= 'z';i++)
	{
		fputc(i,pf);
	}

	//关闭文件
	fclose(pf);

	//重新以只读方式打开文件
	pf = fopen("test.txt", "r");
	if (!pf)
	{
		//文件打开错误
		printf("fopen fail\n");
		return 0;
	}
	int ch = 0;
    //输入到ch里
	while ((ch = fgetc(pf)) != EOF)
	{
        //输出到控制台屏幕上
		printf("%c", ch);
	}
	
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

当然，sprintf和sscanf还可以对格式化的数据进行打印输出，格式化也就是像结构体的类型。fread和fwrite可以将一个数据由二进制的形式输出到文件里，也可以把它由二进制的形式输入回内存然后打印到屏幕上，这里我就不想过多演示了。

随机读写

顺序读写是从头开始，或者在末尾追加，那么数据读写就非常的灵活了，它可以在文件中的任意位置进行读写操作。

fseek函数

在使用fgetc这样的函数时，当文件每读取一个字符文件指针都会自动跳到该字符的后一位的位置。fseek函数则是可以直接的控制这个文件指针的位置，真正实现指哪打哪。

参数一: 看到文件指针应该直接想到是个打开文件。

参数二: 偏移多少个字节，正数为向后偏移，负数为向前偏移。

参数三: origin又分成了三种模式:

SEEK_CUR：从文件指针的起始位置开始偏移

SEEK_SET：从文件开始位置偏移?

SEEK_END：从文件结束位置偏移

ftell函数

这个函数就比较简单了，就是计算文件指针的位置相对于文件起始位置偏移了多少个字节。

?sewind函数

该函数使文件指针回到文件起始位置。

一个经常被错误使用的feof函数

这是一个经常被人错误使用的函数，当看到函数名时我们通常会误以为这是一个用来判判断文件是否结束，其实这是错误的。正确的用法应该是当我们已知文件已经结束的时候，判断是文件读取错结束的，还是遇到文件末尾正常结束。???

当文件是正常结束时feof会返回一个非零的数，如果文件是读取失败等意外结束时返回一个0。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
int main()
{
    int c = 0;  
    //读文件  
    FILE* pf = fopen("test.txt","r");
    if(pf == NULL)
    { 
        //判断文件打开是否成功
        printf("%s\n",strerror(errno));
        exit(-1);
    }
    //fgetc 结束会返回EOF
    while((c = fgetc(pf)) != EOF)
    {
        printf("%c",c);
    }
    
    //判断是什么原因结束
    if(ferror(pf))
    {
        puts("I/O error when reading");
    }
    else if(feof(pf))
    {
       ?puts("End of file reached successfully");
    }
    
    //关闭文件
    fclose(pf);
    
    return 0;
}