本章重点 :
- 为什么使用文件
- 什么是文件
- 文件的打开和关闭
- 文件的顺序读写
- 文件的随机读写
- 文本文件和二进制文件
- 文件读取结束的判定
- 文件缓冲区
因内容比较多，为方便大家吸收，这一篇只介绍1，2，3，4的内容，
剩下内容将放到【C】语言文件操作 （二）中介绍
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1.为什么使用文件
使用文件可以将数据直接存放在电脑的硬盘上，使数据持久化。
例如通讯录的程序，当通讯录运行起来的时候，可以给通讯录中增加、删除数据，此时数据是存放在内存中，当程序退出的时候，通讯录中的数据自然就不存在了，等下次运行通讯录程序的时候，数据又得重新录入，如果使用这样的通讯录就很难受。 我们在想既然是通讯录就应该把信息记录下来，只有我们自己选择删除数据的时候，数据才不复存在。 这就涉及到了数据持久化的问题，我们一般数据持久化的方法有，把数据存放在磁盘文件、存放到数据 库等方式。
2.什么是文件
文件：即磁盘上的文件 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）。
2.1 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）。
2.2 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。 本章讨论的是数据文件。 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。
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。
2.3 文件名 （文件标识file name）
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
为了方便起见，文件标识常被称为文件名。
在程序中往往需要写两个\\\，前面的\作为转义字符
3.文件的打开和关闭
3.1 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。该结构体类型是有系统 声明的，取名FILE. 例如，VS2013编译环境提供的stdio.h头文件中有以下的文件类型申明：
struct _iobuf {
char *_ptr;
int _cnt;
char *_base;
int _flag;
int _file;
int _charbuf;
int _bufsiz;
char *_tmpfname;
};
typedef struct _iobuf 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。我们可以创建一个FILE*的指针变量:
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。 比如：
3.2 文件的打开和关闭
如何将大象放入冰箱，打开冰箱->放入大象->关上冰箱
对于文件的操作类似，打开文件->读写文件->关闭文件
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。
//打开文件
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );//filename文件名 mode打开方式
//关闭文件
int fclose ( FILE * stream );参数要关闭的FILE对象的指针打开方式如下：
“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，会覆盖原数据
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，原数据不会删除
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
实例代码：
#include<stdio.h>
int main()
{
//打开文件
//相对路径，文件在运行程序的路径下打开
FILE* pf = fopen("test.txt", "w");//w打开方式为只写，需要注意的是这里是双引号
//绝对路径,文件在输入的路径下打开,运行的前提是该路径存在
//FILE* pf = fopen("c:\\code\\test.txt", "w");
if (NULL == pf)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写文件
//关闭文件
fclose(pf);
pf == NULL;
return 0;
}
4.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
格式化输出函数
fprintf
所有输出流
格式化输入函数
fscanf
所有输入流
二进制输入
fread
文件
二进制输出
fwrite
文件
4.1 函数介绍：
fputc字符输出函数
fputc
int fputc ( int character, FILE * stream );
//FILE * stream文件流（文件指针指向的数据），int character输出的字符示例：
int main()
{
//打开文件
//相对路径，文件在运行程序的路径下打开
FILE* pf = fopen("test.txt", "w");//w打开方式为只写，需要注意的是这里是双引号
if (NULL == pf)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写文件
fputc('a', pf);
fputc('b', pf);
fputc('c', pf);
int i = 0;
for (i = 0; i < 26; i++)
{
fputc('a'+i, pf);
}
//关闭文件
fclose(pf);//
pf == NULL;
return 0;
}上面代码运行后我们打开出现的test.txt文件
文件内容：
fgetc字符输入函数
fgetc
int fgetc ( FILE * stream );- 返回指定流的内部文件位置指示符当前指向的字符。然后，内部文件位置指示器将前进到下一个字符。
- 如果调用时流位于文件末尾，则该函数返回EOF。
- 如果发生读取错误，该函数将返回EOF并为流设置err指针。
int main()
{
//打开文件
//相对路径，文件在运行程序的路径下打开
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");//r只读
if (NULL == pf)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//读文件//多次读取，结果会向后偏移
int i = 0;
for (i = 0; i < 26; i++)
{
int ch = fgetc(pf);
printf("%c", ch);
}
//关闭文件
fclose(pf);//
pf == NULL;
return 0;
}读出结果：
因为调用时流如果位于文件末尾，则该函数返回EOF。
所以我们可以对代码中读文件的循环操作进行改进，改进后可以直接将文件中的内容全部读取出来。
这里为方便大家复制代码，将改进后代码给出：
int main()
{
//打开文件
//相对路径，文件在运行程序的路径下打开
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");//r只读
if (NULL == pf)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//读文件//多次读取，结果会向后偏移
//int i = 0;
//for (i = 0; i < 26; i++)
//{
// int ch = fgetc(pf);
// printf("%c", ch);
//}
//改进
int ch = 0;
while ((ch = fgetc(pf)) != EOF)
{
printf("%c ", ch);
}
//关闭文件
fclose(pf);//
pf == NULL;
return 0;
}运行结果：
可以看到我们将文件中的内容全部打印了出来。
注意：如果进行多次读取，得到的结果会向后偏移
fputs文本行输出函数
fputs
int fputs ( const char * str, FILE * stream );示例：
#include<stdio.h>
int main()
{
//打开文件
FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
if (NULL == pf)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写文件 一行一行写
fputs("xiaowei", pf);//如果想要换行需要在字符串中输入\n
printf("\n");
fputs("@T", pf);
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
【C】语言文件操作（一）大概大家也注意到了换行的问题，不能用printf（“\n”）;
因为在换行时只关注内容，
所以想要换行需要在字符串中输入\n，这时可以认为\n就是内容中的一部分。
将代码中写文件的部分改为如下：
//写文件 一行一行写
fputs("xiaowei\n", pf);
fputs("@T", pf);文件内容：
这就很好地实现了换行。
fgets文本行输入函数
fgets
- fgets读取内容时会将终止符\\0认为是其中的内容，实际读取的是num-1个元素，剩下一个为\0。
- 若文本中有换行，读取时会自动认为换行符\n是其中的内容，并将其读取。
- 下一次读取会从之前读取结束的位置开始
- 如果读取正常，返回的是存放读取到的数据的地址
- 如果读取失败，返回NULL
char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );示例：
//按照顺序读取文本行
// fgets
//读到的内容将被放到指针str指向的字符数组中
//num要复制到str 的最大字符数（包括终止空字符），真正读到的字符是num-1个
int main()
{
//打开文件
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
if (NULL == pf)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//读取文件一行一行读
char arr[] = "##############";
fgets(arr, 5, pf);
printf{"%s",arr};
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}运行监视：
代码中我们给到的num的值为5，而这5个里包含\0,实际读到的内容是num-1个字符
当我们将代码中的5，改为15时，监视如下：
此时，我们发现增加了num的值，却没有读到下一行的内容，而是读取了\n和\0。
总结：
fgets读取内容时会将终止符\\0认为是其中的内容，实际读取的是num-1个元素，剩下一个为\0。
若文本中有换行，读取时会自动认为换行符\n是其中的内容，并将其读取。
如何进行换行？
如上我们只需进行二次读，就可以将下一行读出，在进行第二次读取时会从第一次读取后面的位置开始。
为了方便大家复制，代码给出：
int main()
{
//打开文件
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
if (NULL == pf)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//读取文件一行一行读
char arr[] = "##############";
fgets(arr, 15, pf);
printf("%s", arr);
fgets(arr, 15, pf);
printf("%s", arr);
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}fprintf格式化输出函数
fprintf
int fprintf ( FILE * stream, const char * format, ... );
观察上面fprintf和printf的定义，我们发现非常相似，仅仅相差一个FILE*steam。
示例：
//写一个结构体的数据
struct S
{
char name[20];
int age;
float score;
};
int main()
{
struct S s = { "zhangsan",20,95.5f };
//把s中的数据写到文件中
FILE* pf = fopen("test.txt", "a");//a是打开方式，追加
if (NULL == pf)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写文件--fprintf,与printf类似
fprintf(pf, "%s %d %f", s.name, s.age, s.score);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}执行后文件内容：
fscanf格式化输入函数
fscanf
int fscanf ( FILE * stream, const char * format, ... );format是格式，data是数据
从文件流以一定的格式读取数据
【C】语言文件操作（一）如果读取正常，返回的是格式串中指定的数据的个数 如果读取失败，返回的是小于格式串中指定的数据的个数
struct S
{
char name[20];
int age;
float score;
};
int main()
{
struct S s = { "zhangsan",20,95.5f };
//把s中的数据写到文件中
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
if (NULL == pf)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//读文件--fscanf,与scanf类似
fscanf(pf, "%s %d %f", s.name, &(s.age), &(s.score));//将内容写到文件中
printf("%s %d %f\n", s.name,s.age, s.score);//将文件中的内容读到屏幕上
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}输出结果如下：
文件操作函数作用于终端：
如上图，我们看到屏幕对应的是标准输出流，文件对应的是输出流，而下面的六个函数分别对应的是所有输入输出流。
那么我们对于文件操作的函数是否可以作用于屏幕呢？答案是可以的！
对键盘和屏幕操作不像文件一样有打开和关闭的操作，
- 对任何一个c程序，只要运行起来就默认打开三个流
stdin - 标准输入流 - 键盘
stdout - 标准输出流 - 屏幕
stderr - 标准错误流 - 屏幕
这三个流的类型是FILE*类型的，就有一个FILE\*的指针与流对应
那么当从键盘输入数据时就传stdin ，当从屏幕输出数据的时候就传stdout。
示例：
//scanf(……);
//fscanf（stdin,……);
//printf(……);
//fprintf(stdout,……);
int main()
{
int ch = fgetc(stdin);
fputc(ch,stdout);
return 0;
}运行：这里我们输入q，屏幕上又打印出一个q
fwrite二进制输出函数
fwrite
size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );void *ptr指针指向的是要被写入的数据元素
size_t size每一个要被写的元素的大小
size_t count 写入元素的数量
FILE*stream目标文件
fread二进制输入函数
fread
size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );size_t size每一个要被读的元素的大小
size_t count 读取元素的数量
FILE*stream被读取的文件
示例：
//二进制输出函数fwrite
struct S
{
char name[20];
int age;
float score;
};
int main()
{
struct S s = { "zhangsan",20, 95.5f };
//把s中的数据写到文件中
FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");//"wb"是以二进制形式写
if (NULL == pf)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//写文件
fwrite(&s,sizeof(s),1,pf);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}这时写到文件里的内容如下：
因为是二进制形式的所以我们无法分辨，那就需要将用机器将其识别后打印到屏幕上方便我们识别，
//二进制输入函数fread
struct S
{
char name[20];
int age;
float score;
};
int main()
{
struct S s = { 0 };
//把s中的数据写到文件中
FILE* pf = fopen("test.txt", "rb");//"rb"是以二进制形式读
if (NULL == pf)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//读文件
fread(&s, sizeof(s), 1, pf);
printf("%s %d %f\n", s.name, s.age, s.score);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}下面是识别二进制后打印到屏幕上的内容：
4.2 对比一组函数：
scanf/fscanf/sscanf printf/fprintf/sprintf
答案如下：
定义对比：
sscanf和sprintf函数的使用
struct S
{
char name[10];
int age;
float score;
};
int main()
{
char buf[100] = { 0 };
struct S tmp = { 0 };
struct S s = { "zhangsan",20,95.5f };
//能够把这个结构体的数据，转换成字符串
//"zhangsan 20 95.5"
sprintf(buf, "%s %d %f", s.name, s.age, s.score);//将结构体数据以指定的格式转换成字符串
printf("%s\n", buf);//以字符串的形式打印结构体
//能否将buf中的字符串，还原成一个结构体数据呢？
sscanf(buf,"%s %d %f", tmp.name, &(tmp.age), &(tmp.score));
printf("%s %d %f", tmp.name, tmp.age, tmp.score);//以结构体的形式打印字符串
return 0;
}应用场景：
结语：
这里我们关于前半部分的内容就介绍完了，后半部分马上会更 文章中某些内容我们之前有介绍，所以只是一笔带过，还请谅解。 希望以上内容对大家有所帮助