时间:2022-12-23 11:49:35 | 栏目:C代码 | 点击:次
磁盘上的文件是文件。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)。
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)。
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。
在这里我们主要说的是讨论的是数据文件。在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上。
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。
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.
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。
例如:
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。
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。
ANSIC 规定使用fopen函数来打开文件,fclose来关闭文件。
标准定义:
//打开文件
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
//关闭文件
int fclose ( FILE * stream );
举个例子:
#include <stdio.h> int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "w");//打开文件,以写的方式打开,文件名叫"test,txt" if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //文件操作 //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
在这里我们可以看看文件的使用方式:
由图我们可以知道文件的使用围绕读和写进行。
fputc字符输出函数
int fputc ( int character, FILE * stream );//库函数中的定义
将字符写进数据流中,字符被写入流的内部位置指示器指示的位置,然后自动前进一个。通俗点来说就是文件在被操作过程的时候其实是有一个位置信息的,在操作过程中时刻发生变化
#include <stdio.h> int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "w");//打开文件名,以写的方式打开 if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } 写文件 fputc('a', pf);//往文件里输出 fputc('b', pf); fputc('c', pf); //文件在被操作过程的时候其实是有一个位置信息的,在操作过程中时刻发生变化 关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
这时候我们打开我们这个代码所在位置,可以看到里面有’test.txt"这个文件,打开这个文件可以看到我们写入的字符
在我们找’test.txt"这个文件的时候我们要注意我们是否打开了文件扩展名,如果你没有打开的话,可能就找不到’test.txt"文件了。具体操作如下:
fgetc(字符输入函数)
int fgetc ( FILE * stream );
从流中获取字符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前进到下一个字符。
如果调用时流位于文件末尾,该函数将返回EOF并设置流的文件结尾指示符(feof)。
如果发生读取错误,函数将返回EOF并设置流的错误指示器(ferror)。
#include <stdio.h> int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "r");//打开文件名,以读的方式打开 if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读文件 char ch=fgetc(pf);//这是我们不知道读到了什么可以打出来看看 printf("%c\n", ch); ch = fgetc(pf); printf("%c\n", ch); ch = fgetc(pf); printf("%c\n", ch); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
这时我们打开刚刚生成的文件’test.txt",往里面写入xyz三个字符,读的时候打印出来看看读到了什么。
所以我们可以知道,当我们读取的时候,读完一个字符,文件的位置信息就会发生变化,每次读取完,它会自动往下一个字符位置走。
扩展:
我们还可以利用上面两个函数将一个文件内容拷贝到另一个文件中。
例如:
#include <stdio.h> int main() { FILE* pfRead = fopen("test1.txt", "r"); if (pfRead == NULL) { perror("open file for reading"); return 1; } FILE* pfWrite = fopen("test2.txt", "w"); if (pfWrite == NULL) { perror("open file for reading"); fclose(pfRead); pfRead = NULL; return 1; } char ch = 0; while((ch = fgetc(pfRead)) != EOF) { fputc(ch, pfWrite); } //关闭文件 fclose(pfRead); pfRead = NULL; fclose(pfWrite); pfWrite = NULL; return 0; }
这个时候我们先去创建一个"test.txt"文件,然后我们将这段代码放进去,然后再点击编译看看效果。
点击编译后我们看看效果:
这样子就成功将"test1.txt"中的内容拷贝到"test1.txt"里了。
字符串输出函数fputs:
int fputs ( const char * str, FILE * stream );
将str指向的C字符串写入流。函数从指定的地址(str)开始复制,直到到达终止的空字符(’\0’)。此终止空字符不会复制到流中。并且它不会自动在末尾追加换行符,如果我们需要换行处理,可以自己在末尾加上换行符" \n"。
举个例子:
#include <stdio.h> int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "w");//打开文件名,以写的方式打开 if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //写数据 fputs("hello world\n",pf);\\不会自动换行,所以自己可以加上换行符 fputs("haha\n", pf); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
将字符串"hello world"和"haha"写入文件名为"test.txt"文件中。这时让我们打开这个文件:
字符串输入函数fgets
char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );
从流中读取字符,并将其作为C字符串存储到str中,直到读取(num-1)个字符,或者到达换行符或文件结尾,以先发生的为准。num为str的大小。
举个例子:
#include <stdio.h> int main() { char input [20]= { 0 };//将读到的数据存放进来 FILE* pf = fopen("test.txt", "r");//打开文件名,以写的方式打开 if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读数据 fgets(input, 20, pf); printf("%s", input); fgets(input, 20, pf); printf("%s", input); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
将我们上面pf指向的"test.txt"文件中的字符串"hello world"和"haha"读出来,并放在input中然后将其打印出来。
格式化输出函数fprintf
int fprintf ( FILE * stream, const char * format, … );
将格式指向的C字符串写入流。如果format包含格式说明符(子序列以%开头),则format后面的附加参数将被格式化并插入结果字符串中,以替换其各自的说明符。
举个例子:
#include <stdio.h> struct stu { char name[20]; int age; float score; }; int main() { struct stu s = { "zhangsan",20,66.5f }; FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (pf == NULL) { perror("fopen");//如果打开失败,打印失败原因 return 1; } fprintf(pf, " %s %d %f", s.name, s.age, s.score); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
将结构变量s里面的s.name, s.age ,s.score,分别以字符串,整数,浮点型形式写入pf指向的文件"test.txt"中。
格式化输入函数fscanf
int fscanf ( FILE * stream, const char * format, … );
从流中读取数据,并根据参数格式将其存储到附加参数所指向的位置。附加参数应指向已分配的对象,该对象的类型由格式字符串中相应的格式说明符指定。
举个例子:
#include <stdio.h> struct stu { char name[20]; int age; float score; }; int main() { struct stu s = { 0 }; FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } fscanf(pf, "%s %d %f", s.name,&( s.age), &(s.score)); printf("%s %d %f", s.name, s.age, s.score); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
从pf指向的"test.txt"中将数据分别以字符串,整数,浮点型形式读到结构体变量s中name,age,score中去。
二进制输出函数fwrite
size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );
将数据块写入流中,将ptr指向的内存块写入流中的当前位置,每个元素的大小为字节(size)。count为一共写入数据个数。
举个例子:
#include <stdio.h> struct stu { char name[20]; int age; float score; }; #include <stdio.h> int main() { struct stu s = { "zhangsan",20,66.5f }; FILE* pf = fopen("test.txt", "wb"); if (pf == NULL) { perror("fopen file for writting"); return 1; } fwrite(&s,sizeof(struct stu),1,pf); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
对结构体变量取地址,将结构体变量s里面的内容写入pf指向的"test.txt"中,结构体变量大小为sizeof(struct stu),且写入的变量只有一个。
这个时候我们打开文件,我们会发现是我们看不懂的字符,这是为什么呢?
字符串不管是以文本形式还是二进制形式放进去,内存中数据都一样,但是整形和浮点型它们以ASCII和二进制形式放进去,内存中数据是不一样的。
二进制输入函数fread
size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );
从流中读取数据块,从流中读取计数元素数组,每个元素的大小为大小字节,并将它们存储在ptr指定的内存块中。如果成功,则读取的字节总数为(size*count)。
举个例子:因为刚刚写入的数据我们是看不懂的,但是编译器懂,我们现在将它读出来看看效果。
#include <stdio.h> struct stu { char name[20]; int age; float score; }; #include <stdio.h> int main() { struct stu s = {0 }; FILE* pf = fopen("test.txt", "rb"); if (pf == NULL) { perror("fopen file for writting"); return 1; } fread(&s, sizeof(struct stu), 1,pf); printf("%s %d %f", s.name, s.age, s.score); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
这时候我们看到读出来了,对结构体变量取地址,将pf指向的"test.txt"里面的数据读到结构体变量s里去,结构体大小为sizeof(struct stu),读出来了一个结构体变量s。
根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针。
int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );
long int offset是偏移量, int origin是偏移起始位置。
在这里我们介绍三个偏移位置:
SEEK_SET:从起始位置开始偏移
SEEK_END:从末尾开始偏移
SEEK_CUR:从当前位置开始偏移
举个例子:
#include <stdio.h> int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (pf == NULL) { perror("open"); return 1; } fputs("ABCDEF", pf); fseek(pf,2, SEEK_SET);//从起始位置开始偏移 /*fseek(pf,-2, SEEK_CUR);*///从当前位置开始偏移 /*fseek(pf,-3, SEEK_END);*///从末尾开始偏移 fputc('G', pf); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
返回文件指针相对于起始位置的偏移量
long int ftell ( FILE * stream );
举个例子:
#include <stdio.h> int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (pf == NULL) { perror("open"); return 1; } fputs("ABCDEF", pf); fseek(pf,2, SEEK_SET);//这时候指针指向了从起始位置开始偏移,偏移量为2的位置上的C int ret = ftell(pf);//因为此时指针指向C,它相当于起始位置偏移量为2 printf("ret = %d\n", ret); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
feof这个函数要牢记:在文件读取过程中,不能用feof函数的返回值直接用来判断文件的是否结束。
而是应用于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。
1.文本文件读取是否结束,判断返回值是否为 EOF ( fgetc ),或者 NULL ( fgets )
例如:
fgetc 判断是否为 EOF .
fgets 判断返回值是否为 NULL .
2.二进制文件的读取结束判断,判断返回值是否小于实际要读的个数。
例如:
fread判断返回值是否小于实际要读的个数。
举个文本文件例子:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(void) { 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); }
二进制文件例子:
#include <stdio.h> enum { SIZE = 5 }; int main(void) { double a[SIZE] = {1.,2.,3.,4.,5.}; FILE *fp = fopen("test.bin", "wb"); // 必须用二进制模式 fwrite(a, sizeof *a, SIZE, fp); // 写 double 的数组 fclose(fp); double b[SIZE]; fp = fopen("test.bin","rb"); size_t ret_code = fread(b, sizeof *b, SIZE, fp); // 读 double 的数组 if(ret_code == SIZE) { puts("Array read successfully, contents: "); for(int n = 0; n < SIZE; ++n) printf("%f ", b[n]); putchar('\n'); } else { // error handling if (feof(fp)) printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n"); else if (ferror(fp)) { perror("Error reading test.bin"); } } fclose(fp); }