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文件是什么

程序文件

数据文件

二进制文件和文本文件

文件名

文件的作用

文件的打开和关闭

流和标准流

流

标准流

文件指针

文件打开和关闭

打开文件：fopen

关闭文件：fclose

测试代码

文件具体操作

顺序读写

fputc

​编辑

fgetc

fputs

fgets

fprintf

fscanf

fwrite

fread

对比

随机读写

fseek

ftell

rewind

文件读取结束的判定

文件结束原因

feof

​编辑

ferror和feof

文件缓冲区

文件是什么

磁盘（硬盘）上的⽂件是⽂件。

程序文件

数据文件

这里我们将会使用到的就是数据文件，我们以前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（屏幕）上。

二进制文件和文本文件

根据 数据的组织形式 ，数据⽂件分为 ⽂本⽂件 或者 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的⽂件中，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 。

文件名

注意：

1.文件名可以不包含后缀名

2.文件名中有一些禁止使用的字符，文件名不能包含这些字符：\/:*?"<>|

3.文件的后缀名决定了一个文件的默认打开方式

4.文件路径指的是从盘符到该文件所经历的路径中各符号名的集合

文件的作用

如果没有⽂件，我们写的程序的数据是存储在电脑的内存中，如果程序退出，内存回收，数据就会失，等再次运⾏程序，是看不到上次程序的数据的，如果要将数据进⾏持久化的保存，我们就需要使⽤⽂件。

文件的打开和关闭

流和标准流

流

C程序针对⽂件、画⾯、键盘等的数据输⼊输出操作都是通过流操作的。

内存中的程序向文件输出内容是写文件，文件向内存中的程序输入是读文件。

标准流

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 流中。

stderr - 标准错误流。

⼤多数环境中输出到显⽰器界⾯（屏幕）

stdin、stdout、stderr 三个 流的类型 是： FILE * ，通常称为 ⽂件指针 。

C语⾔中，就是通过 FILE* 的⽂件指针来维护流的各种操作。

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，该结构体类型是由系 统声明的，取名 FILE ，而这个结构体类型的指针就是 文件指针 —— FILE*

不同的C编译器的FILE类型包含的内容(结构体成员）不完全相同，但是⼤同⼩异。

FILE* pf1;//创建⽂件指针变量pf1

定义pf1是⼀个指向FILE类型数据的指针变量，可以使pf1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。

这样，通过⽂件指针变量能够 间接找到与它关联的⽂件 。

文件打开和关闭

⽂件在读写之前应该先打开⽂件，在使⽤结束之后应该关闭⽂件。

在编写程序的时候，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。

ANSI C（C语言标准） 规定使⽤ fopen 函数来打开⽂件， fclose 来关闭⽂件，这里我们不清楚如何使用，就可以在C Plus Plus上面寻找答案。

打开文件：fopen

fopen第一个参数是需要打开的文件的文件名，第二个参数是mode，表⽰⽂件的打开模式，在C Plusplus上面也给出了一些文件的打开模式。

下面也对一些打开模式进行了总结

打开方式                含义                                                                    指定文件不存在处理方式

如果打开文件成功，就会返回一个文件指针；如果打开失败，就会返回空指针，所以在打开文件时我们要判断文件是否打开成功。

关闭文件：fclose

这里的参数也就是一个文件指针，通过文件指针找到相应的文件，进行文件的关闭。

测试代码

//文件操作
#include<stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "w");//以写write的模式打开//使用一个文件指针来接收if (fp == NULL){perror("fopen");return 1;//打开失败，直接返回不为0的数据}//打开成功//进行读或者写的操作//关闭文件fclose(fp);fp = NULL;//避免fp成为野指针return 0;
}

通过前面我们知道如果以写的形式打开，当前目录指定文件不存在，就会在当前目录下创建一个新文件。

打开文件夹，我们可以看见创建了一个新的文件test.txt

文件具体操作

顺序读写

接下来的这些函数是按顺序来进行读或者写操作的。

fputc

我们先在C Plusplus看看这个函数

我们可以知道fputc是写一个字符到流中的，这是一个字符输出函数，适用于所有的输出流

通过这个函数，我们可以向流中写字符，如果成功写入会返回写的字符，如果出现问题就会返回文件末尾。

我们来使用一下这个函数

//文件操作
#include<stdio.h>
int main()
{//打开文件FILE* fp = fopen("test.txt", "w");if (fp == NULL){//打开失败perror("fopen");return 1;}//打开成功//进行操作fputc('a', fp);fputc('b', fp);fputc('c', fp);fputc('d', fp);fputc('e', fp);fputc('f', fp);fputc('g', fp);//关闭文件fclose(fp);fp = NULL;//避免fp成为野指针return 0;
}

我们可以看见成功打开了一个文件，并且进行了字符输入，我们也可以使用循环进行输入

char c = 0;
for (c = 'a'; c <= 'z'; c++)
{fputc(c, fp);
}

我们可以看到，它清空了原来的字符进行了新的写操作，这里需要注意的是

是否清空原来的字符主要是跟我们打开文件的方式有关系，如果你打开文件是w打开的，写入就会清空原来文件内容，如果是想追加写，打开文件方式是a

fgetc

我们依然先在C Plusplus看看这个函数

我们可以知道fgetc是从流中获取一个字符的，这是一个字符输入函数，适用于所有的输入流。我们可以使用它来读文件，如果读取成功就返回读取的字符，如果读取失败就返回文件末尾（EOF）。

我们来使用一下这个函数

#include<stdio.h>
int main()
{//打开文件FILE* fp = fopen("test.txt", "r");if (fp == NULL){//打开失败perror("fopen");return 1;}//打开成功//进行操作printf("%c", fgetc(fp));printf("%c", fgetc(fp));printf("%c", fgetc(fp));printf("%c", fgetc(fp));printf("%c", fgetc(fp));//关闭文件fclose(fp);fp = NULL;//避免fp成为野指针return 0;
}

读取了五次，也就读取到了五个字符（最开始写文件向文件写入了abcd……xyz)

我们可以使用循环来读取全部内容

char c = 0;
while ((c = fgetc(fp)) != EOF)
{printf("%c", c);//没有遇到文件末尾读取就没有结束
}

fputs

我们可以看到我们可以知道fputs是写一个字符串到流中的，这是一个文本行输出函数，适用于所有的输出流

如果写入失败就会返回EOF

//文件操作
#include<stdio.h>
int main()
{//打开文件FILE* fp = fopen("test.txt", "w");if (fp == NULL){//打开失败perror("fopen");return 1;}//打开成功//进行操作fputs("abcdefgh", fp);//关闭文件fclose(fp);fp = NULL;//避免fp成为野指针return 0;
}

fgets

我们可以知道fgets是从流中获取字符串的，这是一个文本行输入函数，适用于所有的输入流。

str：一个字符数组指针接收读取到的字符

num:最大读取到的字符个数

stream：获取字符的流

如果读取成功返回str（存储数据数组的地址），失败会进行判断，有feof和ferror两种可能（后面会有讲解）

接下来，我们来进行使用

#include<stdio.h>
int main()
{//打开文件FILE* fp = fopen("test.txt", "r");if (fp == NULL){//打开失败perror("fopen");return 1;}//打开成功//进行操作char arr[100] = { 0 };/*while (fgets(arr,100,fp)!=NULL){printf("%s ", arr);}*/fgets(arr, 100, fp);printf("%s ", arr);//关闭文件fclose(fp);fp = NULL;//避免fp成为野指针return 0;
}

fprintf

这个我们可以将它与printf进行对比

我们可以看到fprintf只是多了第一个参数，printf是从标准输出流进行读，fprintf是可以从所有的输出流中进行读，是一个格式化输入函数，其他与printf的使用没有很大的差别。

我们来简单使用一下：

#include<stdio.h>
int main()
{//打开文件FILE* fp = fopen("test.txt", "w");if (fp == NULL){//打开失败perror("fopen");return 1;}//打开成功//进行操作char name[10] = "Lily";int num = 123;float weight = 56;fprintf(fp, "%s %d %.2f", name, num, weight);//关闭文件fclose(fp);fp = NULL;//避免fp成为野指针return 0;
}

我们也可以在标准输出流进行输出

fscanf

这个我们可以将它与scanf进行对比

我们可以看到fscanf只是多了第一个参数，scanf是从标准输入流进行读，fscanf是可以从所有的流中进行读，是一个格式化输入函数。

#include<stdio.h>
int main()
{//打开文件FILE* fp = fopen("test.txt", "r");if (fp == NULL){//打开失败perror("fopen");return 1;}//打开成功//进行操作//读文件char name[20] = { 0 };int num = 0;float weight = 0;fscanf(fp, "%s %d %f", name, &num, &weight);printf("%s %d %.2f", name, num, weight);//关闭文件fclose(fp);fp = NULL;//避免fp成为野指针return 0;
}

我们在标准输入流和标准输出流进行一个简单的测试

//标准输入流，标准输出流
#include<stdio.h>
int main()
{char name[20] = { 0 };int num = 0;float weight = 0;fscanf(stdin, "%s %d %f", name, &num, &weight);fprintf(stdout,"%s %d %.2f", name, num, weight);return 0;
}

fwrite

#include<stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "wb");//以二进制形式写wbif (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}int arr[] = { 1,2,3,4,5,6 };int count = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);fwrite(arr, sizeof(arr[0]), count, fp);fclose(fp);fp = NULL;return 0;
}

当以二进制形式写，我们是无法读取到内容的，我们可以使用fread读取二进制信息。

fread

fread是以⼆进制进行输入，适用于⽂件输入流。

#include<stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "rb");//以二进制形式读，rbif (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}int arr[6] = { 0 };int i = 0;for (i = 0; i < 6; i++){//fread(&arr[i], sizeof(arr[0]), 6, fp);//读取一次打印一次fread(arr + i, sizeof(arr[0]), 6, fp);printf("%d ", arr[i]);}fclose(fp);fp = NULL;return 0;
}

fread读取成功返回值是读取的元素总个数，如果返回值小于要求读取的个数，那就意味着这是最后一次读取。

对比

printf --针对标准输出流（ stdout ）的，将数据以格式化的形式， 输出到屏幕上
 scanf ﹣针对标准输入流（ stdin ）的，从键盘上输入格式化的数据

 fprintf --针对所有输出流的，格式化的输出函数
 fscanf --针对虽有输入流的，格式化输入函数

 sprintf --将格式化的数据转换成字符串
 sscanf -﹣从字符串中提取出格式化的数据

随机读写

fseek

fseek可以根据 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）

offset代表文件指针的偏移量

origin代表文件指针起始位置

1.SEEK_SET——文件指针的起始位置

2.SEEK_SUR——文件指针的当前位置

3.SEEK_END——文件指针的末尾

#include<stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "r");if (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}//abcdefg// |abcdefg       |代表光标位置fseek(fp, 1, SEEK_SET);//  a|bcdefg//与开头偏移量为1，读取到bchar c1 = fgetc(fp);//使用fgetc光标位置向后面移动//  ab|cdefgprintf("test1:%c\n", c1);fseek(fp, 1, SEEK_CUR);//   abc|defg//与当前位置偏移量为1，读取到dchar c2 = fgetc(fp);printf("test2:%c\n", c2);fseek(fp, -2, SEEK_END);//    abcde|fg//与结尾偏移量为-2，读取到f，向前面走2步char c3 = fgetc(fp);printf("test3:%c\n", c3);fclose(fp);fp = NULL;return 0;
}

注意！！！ 使用fgetc光标会往后面移动一位

ftell

返回⽂件指针相对于起始位置的偏移量，也就是文件光标到文件起始位置的偏移量，返回类型为long int

rewind

让⽂件指针的位置回到⽂件的起始位置，这样方便我们下一次的操作

#include<stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "r");if (fp == NULL){perror("fopen");return 1;}//abcdefgfseek(fp, -2, SEEK_END);char c3 = fgetc(fp);printf("test3:%c\n", c3);long int ret1 = ftell(fp);printf("ret1:%ld\n", ret1);rewind(fp);//文件光标回到起始位置long int ret2 = ftell(fp);printf("ret2:%ld\n", ret2);fclose(fp);fp = NULL;return 0;
}

#include<stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "r");if (fopen == NULL){perror("fopen");return 1;}char ch = 0;while ((ch = fgetc(fp)) != EOF){putchar(ch);}printf("\n");//判断读取结束原因if (ferror(fp)){//文件读取遇到错误puts("Meet error when reading");}else if (feof(fp)){//文件读取到末尾puts("End of file reached successfully");}fclose(fp);fp = NULL;return 0;
}

//二进制文件读取结束
#include <stdio.h>
enum { SIZE = 5 };
int main(void)
{double a[SIZE] = { 1.,2.,3.,4.,5. };FILE* fp = fopen("test.txt", "wb"); // 二进制模式打开写文件fwrite(a, sizeof * a, SIZE, fp); // 写 double 的数组fclose(fp);double b[SIZE];fp = fopen("test.txt", "rb");//读文件size_t ret_code = fread(b, sizeof * b, SIZE, fp); // 读 double的数组if (ret_code == SIZE)//判断读取到的元素个数是否与要求读取的相等{puts("Array read successfully, contents: ");for (int n = 0; n < SIZE; ++n)printf("%f ", b[n]);putchar('\n');}//读取不一致判断结束原因else { // error handlingif (feof(fp)){printf("Error reading test.txt: unexpected end of file\n");}else if (ferror(fp)) {perror("Error reading test.txt");}}fclose(fp);
}

文件缓冲区