你好!感谢支持孔乙己的新作,本文就结构体与大家分析我的思路。
希望能大佬们多多纠正及支持 !!!
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1.什么是文件
1.1.程序设计文件
1.1.1.程序文件
1.1.2.数据文件
1.2.二进制文件与文本文件
2.文件的打开及关闭
2.1.流和标准流
2.1.1.流(stream)
2.1.2.标准流
2.2.文件指针
2.3.文件的打开及关闭
2.4.文件的顺序读写
3.文件操作读写深入解析
3.1.fseek
3.2.ftell
3.3.rewind
3.4.feof
1.什么是文件
Leading ~~ 我们可以把文件看做一种用于存储信息的数据集合,可以是电子形式或纸质形式。在计算机中,文件通常由操作系统管理,保存用户的数据信息,文件可以包含文本、图像、音频、视频等各种数据。因此,我们有必要对文件进行各种处理,常见的文件操作包括创建、打开、读取、写入、关闭和删除等。
1.1.程序设计文件
从文件功能的角度来分类,我们一般所涉及的有两种文件,一种是程序文件,另一种是数据文件。当然,程序文件一般指的是计算机可执行代码的文件,这些代码通过编译或解释生成,并且程序文件通常用于执行特定的任务或功能。
1.1.1.程序文件
- 执行性:程序文件可以被操作系统直接执行,在运行时会将代码加载在内存中。
- 格式 :常见的程序文件格式包括可执行文件(如.exe 、.app等)和脚本文件(如.py 、.js、.sh等)。
- 内容 :程序文件的内容包含了指令和逻辑,用于控制计算机的行为。
- 开发工具 :程序文件通常是由编程语言的编译器或解释器实现的。
1.1.2.数据文件
- 不可执行性:数据文件本身不可以直接执行。
- 格式多样性:数据文件可以是文本文件(如 .txt、.csv)、二进制文件(如 .bin、.dat)、数据库文件(如 .db、.sqlite)等。
- 内容:数据文件的内容通常包括文本、数字、图像、音频、视频等多种类型的信息。
- 结构化和非结构化:数据文件可以是结构化的(如数据库)或非结构化的(如普通文本文件)。
程序文件主要用于开发和应用程序、工具和系统软件、或用于控制硬件设备和进行系统管理以及自动化任务和处理数据;数据文件主要用于存储用户信息、设置、文档和媒体文件、或用于应用程序的数据输入及输出,乃至进行数据分析、报表生成和数据迁移。
1.2.二进制文件与文本文件
数据在内存中以二进制的形式存储,不加转换的输出到外存的文件中,就是二进制文件,如果外存上以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。字符一律以ASCII形式存储,数值型数据可以用ASCII形式存储,或使用二进制形式存储。
2.文件的打开及关闭
2.1.流和标准流
2.1.1.流(stream)
流是一种数据传输的一种抽象,通常用于处理数据的输入和输出。流可以看作是数据的序列,可以是字节流(binary stream)或字符流(character stream)。根据数据的方向,流可以分为两种类型,一种是输入流:用于从外部源(如文件、网络、用户输入等)读取数据;另一种是输出流:用于将数据携入外部目标(如显示器、文件、网络连接等)。
流的主要特点包括:
- 顺序访问:数据以顺序的方式被读取或写入。
- 可打开和关闭:流在使用前需要被打开,使用后需要关闭,以释放资源。
- 缓冲:许多实现使用缓冲技术来提高性能,允许数据的块读取和写入。
2.1.2.标准流
标准流是操作系统层面定义的一种特殊流,通常是用于数据输和输出的通道。程序运行时,操作系统会提供以下三个流:
stdin(标准输⼊流) | 在⼤多数的环境中从键盘输⼊,scanf函数就是从标准输⼊流中读取数据。 |
stdout( 标准输出流) | ⼤多数的环境中输出⾄显⽰器界⾯,printf函数就是将信息输出到标准输出中。 |
stderr(标准错误流) | ⼤多数环境中输出到显⽰器界⾯。 |
2.2.文件指针
以上stdin、stdouot、stderr三个流的类型是FILE*,通常称为文件指针, 在C语言中,我们就是通过FILE*的文件指针进而维护流的各项操作。
每个文件在内存中开辟一个对应的文件信息区,用于存放文件的名字、文件状态及文件当前所在的位置。这些信息是保存在一个结构体变量中的,且该结构体类型命名为FILE。然后,我们定义一个指向FILE类型的指针变量ptr,指向某个文件的文件信息区(结构体变量),通过文件指针变量就能够间接查找与之关联的文件。
2.3.文件的打开及关闭
当我们编写程序时,在打开文件的同时,都会返回一个的FILE*的指针变量指向该文件,从而建立指针与文件的关系。并且,ANSIC规定使用fopen函数作为打开文件,fclose作为关闭文件。
//打开⽂件
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
//关闭⽂件
int fclose ( FILE * stream );
其中,mode是文件的打开模式。其中“r“与”w”分别为输入与输出数据,而“a”是向文本文件尾添加数据,当然,诸如“rb“和”wb“,其作用的便是二进制文件,等等。
2.4.文件的顺序读写
fread与fwrite比较适用于文件输入输出流,其余可以适用于所有输入流。
3.文件操作读写深入解析
3.1.fseek
fseek是C语言是一个标准库函数,用于在文件中进行随机访问,并且可以将文件指针定位至特定位置,以便进行读写操作。
//fseek
//根据⽂件指针的位置和偏移量来定位⽂件指针(⽂件内容的光标)。
1 int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );
stream: 指向要操作的文件的指针,通常是通过 fopen 打开的文件。
offset: 偏移量,表示相对于 whence 的字节数。
origin: 确定偏移的起始位置,可以是以下常量之一:
SEEK_SET: 文件开头。
SEEK_CUR: 当前文件指针的位置。
SEEK_END: 文件的末尾。/* fseek example */
#include <stdio.h>int main ()
{FILE * pFile;pFile = fopen ( "example.txt" , "wb" );fputs ( "This is an apple." , pFile );fseek ( pFile , 9 , SEEK_SET );fputs ( " sam" , pFile );fclose ( pFile );return 0;
}
在使用fseek之前,确保文件已成功打开;如果目标位置超出了文件的实际大小,fseek可能会导致未定义的行为;在进行写入操作之前,确保文件模式允许写入(例如,使用”r+“或”w+“模式)。
3.2.ftell
ftell是C语言中的一个·标准库函数,用于获取当前文件在文件中的位置,并且它返回的是当前指针相对于文件开头的字节偏移量。
返回⽂件指针相对于起始位置的偏移量
1 long int ftell ( FILE * stream );/* ftell example : getting size of a file */#include <stdio.h>
int main ()
{FILE * pFile;long size;pFile = fopen ("myfile.txt","rb");if (pFile==NULL) perror ("Error opening file");else{fseek (pFile, 0, SEEK_END); // non-portablesize=ftell (pFile);fclose (pFile);printf ("Size of myfile.txt: %ld bytes.\n",size);}return 0;
}
成功时返回当前文件指针的偏移量(类型为 long
),在一些特定情况下,如果文件被错误地打开,或者文件指针经过某些非法操作,ftell
可能返回 -1
。
3.3.rewind
rewind是C语言中的一个标准库函数,用于将文件指针重置为文件的开头,使用起来非常简单且直观,通常用于将文件指针返回到起始位置,以便重新开始读取或写入文件内容。
让⽂件指针的位置回到⽂件的起始1 void rewind ( FILE * stream );/* rewind example */
#include <stdio.h>
int main ()
{int n;FILE * pFile;char buffer [27];pFile = fopen ("myfile.txt","w+");for ( n='A' ; n<='Z' ; n++)fputc ( n, pFile);rewind (pFile);fread (buffer,1,26,pFile);fclose (pFile);buffer[26]='\0';printf(buffer);return 0;
}
rewind
是一个简单且有效的方法来返回文件指针至开头。调用 rewind
也会清除与文件流关联的错误指示符,因此如果之前的读写操作发生了错误,错误状态会被重置。在使用 rewind
前,确保文件已成功打开,否则将导致未定义行为。