C语言文件操作（文件的概念类型，文件的打开关闭，文件的读写方式，文件的随机读写，文件的结束判定）

C语言文件操作

1、文件概念

在程序设计中谈到的文件一般指的是：程序文件和数据文件
程序文件：
主要包括以下几部分：
1、程序文件（.c）
2、目标文件（windows环境后缀为.obj）
3、可执行程序（windows环境后缀为.exe）
数据文件：
数据文件的内容不一定是程序，而是程序运行时读写的数据，程序运行需要从中读取数据的文件，或者输出内容的文件

2、文件名

文件名指的是一个文件要有一个唯一的文件表示，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

example：
C:\code\test.txt

3、文件类型

根据数据的组织形式，数据文件被称为文本文件或二进制文件
二进制文件：
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。
文本文件：
在外存上以ASCII码的形式存储，需要在存储前转换。

一个数据在内存中如何存储：

字符一律用ASCII码存储，数值可以采用二进制或者ASCII码存储。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
	int a = 10000;
	FILE *pf = fopen("test.txt", "wb");
	fwrite(&a, 1, 4, pf);//二进制的形式写到文件中
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	system("pause");
	return 0;
}

4、文件缓冲区

ANSIC标准采用“缓冲文件系统”处理数据文件，所谓缓冲文件系统是指系统自动地在内存中为程序中每一个正在使用的文件开辟一块“文件缓冲区”，从内存向磁盘输出数据会先送到内存中的缓冲区，装满缓冲区后才一起送到磁盘上，如果从磁盘向计算机读入数据，则从磁盘文件中读取收据输入到内存缓冲区，然后再从缓冲区逐个地将数据送到程序数据区。缓冲性的大小是根据C编译系统决定的。

5、文件指针

每个被使用的文件都在内存中开辟一个相应的文件信息区，用来存放文件的相关信息，（包括：文件名称，文件状态，文件当前位置等）这个信息保存在一个结构体变量中，该结构体类型是由系统声明的，取名为FILE

//文件包含类型的声明
struct _iobuf
{
	char *_ptr;
	int _cnt;
	char *_base;
	int _flag;
	int _file;
	int _charbuf;
	int _bufsiz;
	char _tmpfname;
};

typedef struct _iobuf1 FILE;

通过文件指针变量能够找到与它关联的文件

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

//文件包含类型的声明
struct _iobuf
{
	char *_ptr;
	int _cnt;
	char *_base;
	int _flag;
	int _file;
	int _charbuf;
	int _bufsiz;
	char _tmpfname;
};

typedef struct _iobuf1 FILE;

int main()
{
	FILE *pf;//创建FILE的指针变量
	system("pause");
	return 0;
}

6、文件的打开和关闭

文件在读写之前应该是先打开文件再读写操作，最后关闭文件。
ANSIC规定使用fopen函数打开文件，fclose函数关闭文件。

FILE* fopen（const插入*filename， const char *mode）;
int fclose(FILE *stream);

文件的打开方式如下：

文件使用方式	含义	如果指定文件不存在
“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，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	出错
“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，建议一个新的文件	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

示例代码：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

//fopen fclose example
int main()
{
	FILE *pfile;
	pfile = fopen("fopen example.txt", "w");
	if (pfile)
	{
		fputs("fopen example!", pfile);
		fclose(pfile);
	}
	system("pause");
	return 0;
}

7、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
格式化输入函数	fscanf	所有输入流
格式化输出函数	fprintf	所有输出流
二进制输入	fread	文件
二进制输出	fwrite	文件

8、文件的随机读写

fseek

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);

示例代码：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

//fseek example
//fseek根据文件指针的位置和偏移量来定位指针文件
int main()
{
	FILE *pfile;
	pfile = fopen("fseek example.txt", "wb");
	fputs("This is an apple.", pfile);
	fseek(pfile, 9, SEEK_SET);
	fputs("sam", pfile);
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;
	system("pause");
	return 0;
}

ftell

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

long int ftell(FILE *stream);

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

//ftell example
//ftell 返回文件指针相对于起始位置的偏移量
int main()
{
	FILE *pfile;
	long size;
	pfile = fopen("ftell example.txt", "ab");
	if (pfile == NULL)
	{
		perror("error opening file");
	}
	else
	{
		fseek(pfile, 0, SEEK_END);
		size = ftell(pfile);
		fclose(pfile);
		printf("Size of ftell exampletxt:%ld bytes.\n", size);
		pfile = NULL;

	}
	system("pause");
	return 0;
}

rewind

让文件指针的位置回到文件开头

void rewin(FILE *stream);

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

//rewind example
//rewind让文件指针回到文件的起始位置
int main()
{
	int n;
	FILE *pfile;
	char buffer[27];
	pfile = fopen("rewind example.txt", "wb+");
	for (n = "A"; n <= 'Z'; n++)
	{
		fputc(n, pfile);
	}
	rewind(pfile);
	fread(buffer, 1, 26, pfile);
	fclose(pfile);
	buffer[26] = '\0';
	puts(buffer);
	pfile = NULL;
	system("pause");
	return 0;
}

9、文件结束判定

当文件读取结束符的时候，判断读取失败结束，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）
1.1、fgetc判断是否为EOF
1.2、fgets判断返回值是否为NULL
2、二进制文件读取结束判断，判断返回值是否小于实际要读的个数
2.1、fread判断返回值是否小于实际要读的个数

文件读取过程中，不能使用feof函数的返回值直接用来判断文件是否结束
文本文件示例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
	int c;
	FILE *pfile = fopen("test123.txt", "r");
	if (!pfile)
	{
		perror("Filr opening failed");
		return EXIT_FAILURE;
	}
	while ((c = fgetc(pfile)) != EOF)
	{
		putchar(c);
	}
	if (ferror(pfile))
	{
		puts("I/O error when reading");
	}else if (feof(pfile))
	{
		puts("End of file reached successfully");
	}
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;
	system("pause");
	return 0;
}

二进制文件示例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

enum 
{
	SIZE = 5
};

int main()
{
	double a[SIZE] = { 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 };
	double b = 0.0;
	size_t res_code = 0;
	FILE *pfile = fopen("test.bin", "wb");
	fwrite(a, sizeof(*a), SIZE, pfile);
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;

	pfile = fopen("test.bin", "rb");
	while (res_code = fread(&b, sizeof(double), 1, pfile) >= 1)
	{
		printf("%lf\n", b);
	}
	if (feof(pfile))
	{
		printf("Error reading test.bin:unexpected end of file\n");
	}
	else if (ferror(pfile))
	{
		perror("Error reading test.bin\n");
	}
	fclose(pfile);
	pfile = NULL;
	system("pause");
	return 0;
}