【c语言】超详解文件操作-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【c语言】超详解文件操作。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

前言：为什么使用文件

学习过C语言的伙伴，对程序运行结果往往出现在一个黑框里一定不陌生，一旦关闭黑框程序就结束，为数据分配的内存空间也会随之退还。如果你想使用C语言写一个通讯录的话，一定不想黑框关闭存入的数据就丢失，那么此时我们就需要学会使用文件操作。为了使数据持久的保存在硬盘中，我们可以采用把数据存放在磁盘文件的方式。本篇博客，我们就主要介绍C语言中的文件操作。

一、什么是文件

磁盘上的文件是文件

程序设计中，文件分为两种：程序文件、数据文件（从文件功能的角度来分类的）

1.1程序文件

源文件、目标文件、可执行文件

1.2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。

1.3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

ps：文件名可以没有后缀！！

在没有文件操作的C语言终端程序中，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。

二、文件的打开和关闭

2.1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.

结构体中的内容大致如下：

以VS2013编译环境提供的 stdio.h 头文件中的文件类型申明为例子：

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不同的C编译器的FILE类型包含的内容不完全相同。

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。

下面我们可以创建一个FILE*的指针变量:

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，通过文件指针变量接收了打开文件信息区的起始地址也就能够找到与它关联的文件。

2.2文件的打开和关闭

通过文件指针我们就可以操作我们所需要的文件。

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函数来关闭文件。

fopen函数

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该函数有两个参数一个是你要打开的文件按名称、一个是打开文件的方式

该函数的返回值是一个FILE类型的指针，在文件成功打开后返回此文件信息区的起始地址，打开失败则返回一个NULL（空指针），所以使用fopen时需要一个FILE类型的指针来接收其返回值。

关于文件打开方式的选项列表

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注：当使用“w”，“wb”，“w+”，“wb+”打开文件时会清除文件原本存储的数据。

fclose函数

【c语言】超详解文件操作,c语言,开发语言 stream:传入将要关闭的文件的文件指针。

该函数的返回值是int类型的：如果关闭成功就返回0值，否则返回EOF（-1）值。

示例如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
	//打开文件
    FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	//...

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

三、文件的读写

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3.1顺序读写

功能	函数名	适用于
字符输入函数	fgetc	所有输出流
字符输出函数	fputc	所有输出流
文本行输入函数	fgets	所有输出流
文本行输出函数	fputs	所有输出流
格式化输入函数	fscanf	所有输出流
格式化输出函数	fprintf	所有输出流
二进制输入	fread	文件
二进制输入函数	fwrite	文件

ps：粉色标注的后两行，这些函数是对二进制文件操作，其他函数对文本文件操作

函数的使用

fputc函数

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代码示例：

#include <stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//写文件
	fputc('a', pf);
	fputc('b', pf);
	fputc('c', pf);
	fputc('d', pf);

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

运行结果：

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解释：这段代码是如何操作的呢？

当第一次打开这个文件，文件内容空白，但有一个标记文件状态的文件指针（注意：这个指针不是pf）是指向文件起始位置，fputc()将a写进去，然后文件指针更新位置，指向下一个位置。每进行一次文件写操作文件指针的位置就发生变化。

fgetc函数

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该函数功能：从文件中读取字符

若读取字符成功，返回一个字符的ASCII码值

若读取失败返回EOF（-1）

代码示例：

#include <stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//读文件
	int ch = 0;
	while ((ch = fgetc(pf)) != EOF)
	{
		printf("%c ", ch);
	}
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

运行结果：

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fgets函数

从文件中读取一行

可以看到该函数有三个参数：

steam:从哪一个文件里读

str:读完放到哪

num:最多读取的字符个数（包含‘\0’）

注意：num-1是真正最多读取的字符个数

若num=100 最多读100-1个字符

代码示例：

#include <stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//读文件
	char arr[100] = {0};
	fgets(arr, 100, pf);
	printf("%s\n", arr);
	fgets(arr, 100, pf);
	printf("%s\n", arr);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

运行结果：

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注意：虽然规定读取100个字符，但遇到\n会自己停止读取当前这一行，第二行虽然还有数据，但不会再向下读取，可以监视arr中的情况，如图所示：

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fputs函数

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代码示例：

#include <stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//写文件
	//fputs("hello", pf);
	char arr[] = "hello";
	fputs(arr, pf);
	fputs("world", pf);

	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

运行结果：

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fscanf函数

代码示例;

#include <stdio.h>
struct S
{
	float f;
	char c;
	int n;
};
int main()
{
	struct S s = {0};

	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//读文件
	fscanf(pf, "%f-%c-%d", &(s.f), &(s.c), &(s.n));
	printf("%f-%c-%d\n", s.f, s.c, s.n);

	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

运行结果：

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fprintf函数

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代码示例：

struct S
{
	float f;
	char c;
	int n;
};
nt main()
{
	struct S s = { 3.14f, 'w', 100 };

	FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//写文件
	fprintf(pf, "%f-%c-%d", s.f, s.c, s.n);

	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

运行结果：

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fread函数

代码示例：

//二进制的方式读取文件
int main()
{
	int arr[10] = {0};
	//写文件
	FILE* pf = fopen("data.txt", "rb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//二进制的读文件
	fread(arr, sizeof(arr[0]), sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), pf);

	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

运行结果：

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fwrite函数

代码示例：

//二进制的方式写进文件
int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	//写文件
	FILE*pf = fopen("data.txt", "wb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//二进制的写文件
	fwrite(arr, sizeof(arr[0]), sizeof(arr)/sizeof(arr[0]), pf);

	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

运行结果：

输入流与输出流

所有输出流包括：文件流、标准输入\输出流

首先流是一个很抽象的概念，可以理解为一个中转站，最终将很多数据传送到外部设备中，外部设备可以是屏幕、硬盘、U盘等等。

C语言只要运行起来，就默认打开了三个流：

1.标准输入流 ------ stdin

2.标准输出流 ------ stdout

3.标准错误流 ------ stderr

注意：stdin、stdout、stderr都属于FILE*类型的指针

在使用fputc函数时，如果我不想将字符写入文件，改为输出到屏幕上，示例代码如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
	char ch = 0;
	for (ch = 'a'; ch <= 'z'; ch++)
	{
		if (ch % 5 == 0)
			fputc('\n', stdout);
		fputc(ch, stdout);
	}
	return 0;
}

运行结果：

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对比一组函数

scanf/fscanf/sscanf

printf/fprintf/sprintf

scanf 是格式化的输入函数，针对是标准输入流(键盘)

printf 是格式化的输出函数，针对的是标准出流(屏幕)

scanf和printf是针对标准输入/输出流的格式化输入/输出函数

fscanf 是针对所有输入流(文件流、标准输入流)的格式化输入函数

fprintf 是针对所有输出流(文件流、标准输出流)的格式化输出函数

sscanf：将字符串转成格式化的数据

sprintf:将格式化的数据转换成字符串

3.2随机读写

fseek函数

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 );

ftell函数

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

long int ftell ( FILE * stream );

rewind函数

让文件指针的位置回到文件的起始位置

void rewind ( FILE * stream );

四、文本文件和二进制文件

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。

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。

五、文件读取结束的判定

5.1被错误使用的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。

六、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。

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
//VS2013 WIN10环境测试
int main()
{
 FILE*pf = fopen("test.txt", "w");
 fputs("abcdef", pf);//先将代码放在输出缓冲区
 printf("睡眠10秒-已经写数据了，打开test.txt文件，发现文件没有内容\n");
 Sleep(10000);
 printf("刷新缓冲区\n");
 fflush(pf);//刷新缓冲区时，才将输出缓冲区的数据写到文件（磁盘）
 //注：fflush 在高版本的VS上不能使用了
 printf("再睡眠10秒-此时，再次打开test.txt文件，文件有内容了\n");
 Sleep(10000);
 fclose(pf);
 //注：fclose在关闭文件的时候，也会刷新缓冲区
 pf = NULL;
 return 0;
}

这里可以得出一个结论：因为有缓冲区的存在，C语言在操作文件的时候，需要做刷新缓冲区或者在文件操作结束的时候关闭文件。如果不做，可能导致读写文件的问题。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-853659.html

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