详解文件操作&相关函数(超详细!)

目录

一, 文件前提知识

1. 什么是文件?

(1)程序文件

(2)数据文件

2. 文件名

3. 文件类型

4.  文件缓冲区

5.  文件指针

 二,文件操作函数

1. 打开关闭函数

(1) fopen()--- 打开文件

(2) fclose()--- 关闭文件

2. 文件的顺序读写,各函数运用

(1)fgetc与fputc --------  字符输入输出函数

  (2)fgets与fputs--- 文本输入输出函数

(3) fscanf 与 fprintf--- 格式输入输出函数

(4)fread 与 fwrite--- 二进制输入输出函数

3. 文件结束判定函数

(1)feof


一, 文件前提知识

1. 什么是文件?

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

(1)程序文件

  • 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)

(2)数据文件

   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。
本节讨论的是数据文件。 
   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。 其实有时候我们会把信息输出到磁盘上,当需要的时候再从磁盘上把数据读取到内存中使用,这里处理的就是磁盘上文件。

2. 文件名

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

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,就是二进制文件
  • 以ASCII字符的形式存储的文件就是文本文件。(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)

4.  文件缓冲区

ANSIC 标准采用 “缓冲文件系统”处理的数据文件的,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数据输入到内存缓冲区(充满缓冲区),然后再从缓冲区逐 个地将数据送到程序数据区(程序变量等)。缓冲区的大小根据C编译系统决定的。(目的:提高效率)

5.  文件指针

缓冲文件系统中,关键的概念是“ 文件类型指针”,简称“ 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。该结构体类型是有系统声明的,取名 FILE.

 二,文件操作函数

1. 打开关闭函数

(1) fopen()--- 打开文件

FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
filename:  路径 字符串,如果与源文件在同一个文件夹,可以直接填  文件名+ 文件类型。
mode:      打开方式,指定字符。
这里对常见的打开方式列举一下:
文件使用方式                        含义                                                    如果文件不存在
“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

(2) fclose()--- 关闭文件

int fclose ( FILE * stream );

运用:
/* fopen fclose example */
#include <stdio.h>
int main ()
{
  FILE * pFile = fopen ("myfile.txt","w"); // 如果没有此文件,就会创建此文件。 
  //                                          同时,会销毁原文件数据
  if (pFile ==NULL)
 {
    perror("fopen");  // 打印fopen失败原因
    exit(-1);
 }
  .....录入数据
  fclose(pFile);
  pFile = null; // 防止后边解应用
  return 0;
}

2. 文件的顺序读写,各函数运用

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

(1)fgetc与fputc --------  字符输入输出函数

代码运用举例:
#include<stdio.h>
int main()
{
	FILE* a =  fopen("Test.txt", "w");
	if (a ==NULL)
	{
		perror("fopen");
		exit(-1);
	}
	fputc('a', a);  // 输出
	fputc('b', a);
	fputc('c', a);
	fputc('d', a);
	fputc('e', a);
	fclose(a);

	a = fopen("Test.txt", "r");  // 重新打开文件
	int ch = 0;
	while ((ch = fgetc(a)) != EOF)
	{
		printf("%c ", ch);
	}
	fclose(a);  // 关闭文件
	a = NULL;
	return 0;
}

结果:


(2)fgets与fputs--- 文本输入输出函数

代码举例:

#include<stdio.h>

int main()
{
	FILE* a = fopen("test.txt", "w");// 以 只写 方式打开文件
	if (a ==NULL)
	{
		perror("fopen");
		exit(-1);
	}
	fputs("abcdefgh", a);
	fclose(a);

	a = fopen("test.txt", "a");  // 重新以  增添  方式打开文件
	fputs("ahuang", a);
	fclose(a);

	a = fopen("test.txt", "r");  // 重新以 只读 方式打开文件
	char* c[20] = { 0 };
	fgets(c, 20, a); // 会少打印一个字符,因为要留个位置给\0。
	printf("%s", c);
	fclose(a);
	a = NULL;
	return 0;
}

结果:


 (3) fscanf 与 fprintf--- 格式输入输出函数

#include<stdio.h>
struct MyStruct
{
	char name[20];
	int age;
	double size;
};

int main()
{
	struct MyStruct s = { "ahuang", 20 ,60};
	// 打开文件
	FILE* a = fopen("Test2.txt", "w");
	if (a == NULL)
	{
		perror("fopen");
		exit(-1);
	}
	fprintf(a, "%s %d %lf", s.name, s.age, s.size);
	fclose(a);

	a = fopen("Test2.txt", "r");
	struct MyStruct c = { 0 }; // 接收文件读取的数据
	fscanf(a,"%s %d %lf", c.name, &(c.age), &(c.size));
	fprintf(stdout, "%s %d %lf\n", c.name, c.age, c.size); // 打印到屏幕
    // 上一段等价于 printf("%s %d %lf", c.name, c.age, c.size);
	fclose(a);
	a = NULL;
	return 0;
}

结果:

这里补充一下 ,当一个C程序启动时,以下三个信息流是默认打开的:

标准输入信息流,  stdin,   来自键盘

标准输出信息流,  stdout,  输出给显示器

标准错误信息流,     stderr ,  输出给显示器

 (4)fread 与 fwrite--- 二进制输入输出函数

代码运用如下:

#include<stdio.h>
struct MyStruct
{
	char name[20];
	int age;
	double size;
};

int main()
{
	FILE* p1 = fopen("Text.txt", "w");
	struct MyStruct k = { "阿黄", 20, 89 };
	fwrite(&k, sizeof(struct MyStruct), 1, p1);
	fclose(p1);

	p1 = fopen("Text.txt", "r");
	struct MyStruct z = { 0 };
	fread(&z, sizeof(struct MyStruct), 1, p1);
	printf("%s %d %lf", z.name, z.age, z.size);
	return 0;
}

结果:

 这里补充一下:为什么二进制输入输出数据在记事本里会乱码原因:

     展现形式不匹配

     解析:前三种输入输出方式是用ASCII码形式保存,是文本文件;最后一种是用二进制形式保存,而以记事本打开数据本身要是ASCII码形式保存,所以二进制形式会乱码。

3. 文件结束判定函数

(1)feof

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。
正确的使用:
文本文件的例子:
}
#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))     // 如果ferror返回非0,那么中间出现错误。
       puts("I/O error when reading");
   else if (feof(fp))  // 判断是否遇到EOF才结束,是就是正常结束。
       puts("End of file reached successfully");
   fclose(fp);
}

   结语

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