C语言文件操作——打开 &关闭 &顺序读写 &随机读写

1.文件的打开和关闭

1.1 文件指针

在打开一个文件的时候，会创建一个文件信息区，而文件指针指向的内容就是文件信息区。

文件信息区中存储的到底是什么内容的，我们可以在VS2013中查看一下文件信息区的内容(不同编译器下有所差异)。

struct _iobuf {
	char* _ptr;
	int _cnt;
	char* _base;
	int _flag;
	int _file;
	int _charbuf;
	int _bufsiz;
	char* _tmpfname;
};
typedef struct _iobuf FILE;

文件指针pf的类型是FILE*：

FILE* pf;//文件指针

1.2 文件的打开和关闭 

文件的打开和关闭我们都知道怎么操作，但是如果在编程语言中提到打开关闭文件，我们可能就一无所知了。

下面介绍两个函数：

//打开文件的函数fopen
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
//关闭文件的函数fclose
int fclose ( FILE * stream );

fopen中有一个参数mode，这个参数其实对应的是打开方式；打开文件有很多种方式，比较常用的只有三种：

文件使用方式	含义	如果指定的文件不存在
r（只读）	读取一个已经存在的文本文件	出错
w（只写）	打开一个文本文件，输出数据，打开文件之前会先清空文件内容	建立新文件
a （追加）	向文本文件末尾添加数据，原来文件中的数据保留，新的数据添加到文件为，原文件EOF保留	建立新文件

 演示fopen和fclose的使用：

int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

2.文件的顺序读写

打开文件的目的是对文件进行读写，四个常用的文件读写函数：

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

2.1 fputc 

int fputc( int c, FILE *stream );//Writes a character to a stream (fputc, fputwc) or to stdout (_fputchar, _fputwchar).

fopen创建的文件默认在当前路径下；

void test_fputc()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	//fputc的使用 两个参数-第一个为输出到文件的字符，第二个为输出的文件流
	for (int ch = 'a'; ch <= 'z'; ch++)
	{
		fputc(ch, pf);//输出26个英文字母
	}
	fclose(pf);
}

fputc每次只能输出单个字符，想要输出多个字符需要借助循环。 

 

  

2.2 fgetc

int fgetc( FILE *stream );

fputc是把字符输出到文件，fgetc则是把文件中的内容读出来；从用法上来说fgetc的使用更加简单。

void test_fgetc()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");//读取test.txt中的内容
	
	//使用fgetc读数据
	char ch;
	while((ch = fgetc(pf)) != EOF)
	{
		printf("%c ", ch);
	}
	fclose(pf);
}

使用fgetc也是可以读取成功的，而且每次读取之后文件指针也是会向后移动的。 

2.3 fputs

单个字符的输入和输出会很麻烦，那么可不可以以字符串的形式输出和输入呢？

答案是可以的，那就是使用fputs和fgets。

int fputs( const char *string, FILE *stream );

fputs在使用上还是很简单的：

void test_fputs()
{
	FILE* pf = fopen("mytest.txt", "w");
	//使用fputs将字符输出到文件中 两个参数-第一个为常量字符串，第二个为输出的文件流指针
	fputs("this is a test\n", pf);
	fclose(pf);
}

  

2.4 fgets

fgets和fputs作用相反，fgets用来读取文件中的数据到程序中：

char *fgets( char *string, int n, FILE *stream );
//fgets有三个参数，string为读取到的内存区域，n表示读取的最大字符个数，stream为文件指针

void test_fgets()
{
	FILE* pf = fopen("mytest.txt", "r");//读数据
	//fgets 
	char buf[101] = { 0 };
	printf("%s\n", fgets(buf, 101, pf));

	fclose(pf);
}

3.两组函数的对比

3.1 scanf &fscanf &sscanf

函数的参数：

scanf:  int scanf( const char *format [,argument]... );

fscanf:  int fscanf( FILE *stream, const char *format [, argument ]... );

sscanf:  int sscanf( const char *buffer, const char *format [, argument ] ... );

针对的输入流:

scanf  ：格式化的输入函数

fscanf ：所有输入流

sscanf：把一个字符串转换成格式化的数据

 sscanf使用示例：

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	double grade;
};

int main()
{
	char buf[256] = { 0 };
	struct S tmp = { 0 };
	struct S s = { "zhangsan", 50, 50.8 };
	sprintf(buf, "%s %d %lf", s.name, s.age, s.grade);//把结构体中的数据转化为字符串

	//从buf中提取一个结构体对象
	sscanf(buf, "%s %d %lf", tmp.name, &(tmp.age), &(tmp.grade));
	printf("%s %d %f", tmp.name, tmp.age, tmp.grade);
	return 0;
}

3.2 printf &fprintf & sprintf

函数参数：

printf:  int printf( const char *format [, argument]... );

fprintf:  int fprintf( FILE *stream, const char *format [, argument ]...);

sprintf:  int sprintf( char *buffer, const char *format [, argument] ... );

针对的输出流：

printf   : 格式化的输出函数

fprintf  : 针对所有输出流的格式化输出函数

sprintf : 把一个格式化的数据转化成字符串

 fprintf使用示例：

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	double grade;
};

int main()
{
	struct S s = { "张三", 50, 50.8 };
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	fprintf(pf, "%s %d %lf", s.name, s.age, s.grade);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

sprintf使用示例：

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	double grade;
};

int main()
{
	char buf[256] = { 0 };
	struct S s = { "zhangsan", 50, 50.8 };
	sprintf(buf, "%s %d %lf", s.name, s.age, s.grade);
	printf("%s\n", buf);
	return 0;
}

4.文件的随机读写

4.1 fseek

int fseek( FILE *stream, long offset, int origin );

fseek是根据文件指针的偏移量来进行随机读写。

origin的三种情况：

SEEK_CUR：文件指针的当前位置

SEEK_END：文件结束位置

SEEK_SET：文件开始位置

若origin使用SEEK_CUR，offset不能为负数；若origin使用SEEK_END，offset不能为正。

void test_fseek()
{
	FILE* pFile = fopen("example.txt", "w");

	//写文件
	fputs("This is an apple.", pFile);
	//偏移
	fseek(pFile, 9, SEEK_SET);
	//关闭文件
	fputs(" sam", pFile);

	fclose(pFile);
	pFile = NULL;
}

 

下面解释一下为什么是这个结果：

 

4.2 ftell

返回文件指针相对于起始位置的偏移量，返回类型为long。

long int ftell ( FILE * stream );

示例：

void test_ftell()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");

	//随机读
	fputc('a', pf);
	fputc('b', pf);

	long pos = ftell(pf);
	printf("%d\n", pos);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

 4.3 rewind

让文件指针的位置回到文件的起始位置。

void rewind ( FILE * stream );

示例：

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");

	fputc('a', pf);
	fputc('b', pf);

	long pos = ftell(pf);//2
	printf("%d\n", pos);

	rewind(pf);
	pos = ftell(pf);
	printf("%ld", pos);//回到起始位置0

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

总结：文件操作的内容和之前的基础内容相比还是有难度的，主要是一些不常见的函数需要学习使用；然后文件操作部分的代码还是需要自己手动去敲的，不然一段时间之后，再回顾这些内容的时候就会发现已经忘得七七八八了；最后有时间的话可以总结成博客，在复习的时候借助自己的博客是更高效的。