C语言炫酷的文件操作

文件操作

  • 什么是文件
    • 程序文件
    • 数据文件 (本文重点)
      • 文件名
  • 文件的打开和关闭
    • 文件指针
    • 文件函数
      • 相对路径与绝对路径
        • 相对路径
        • 绝对路径
  • 输入输出流
    • 二进制读写
      • fwirte
      • fread

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:程序文件和数据文件(从文件功能的角度来分类)。

程序文件

包括源程序文件(例如.c文件)目标文件(windows环境后缀为.obj)可执行程序(windos环境后缀为exe)。

数据文件 (本文重点)

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。

文件名

文件就像人一样,他也要有姓氏和名字来让其他文件或者人知道这个文件是谁。
对于每一个文件要,,都有一个唯一的文件标识,以便用户识别和引用。
文件名格式:文件路径+文件名主干+文件后缀

例如:D:\CSDN\Test.txt

为了方便起见,我们叫文件标识为文件名

文件的打开和关闭

文件指针

我们知道,指针是指向一个地址的,整形指针指向一个整形的空间,数组指针指向一个数组的空间,那么文件指针自然就是指向文件的指针了。
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。
这是再vs的stdio头文件下的文件信息区结构体

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

就像学生要有学号姓名年龄这些信息一样,文件也有他的信息,比如这个文件的地址。这些信息存放于这个结构体中,通过typedef重命名为FILE,并且我们不需要关心一些细节(你会关心我昨天晚上吃了什么吗)。
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;

pf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。
但上面的文件指针并未指向明确的位置,他暂时是一个野指针

所以接下来,我们来学习如何打开(创建)一个文件。

文件函数

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。

//打开文件
FILE* fopen(const char *filename,const char *mode);
//第一个参数是文件名,第二个参数是打开方式
//关闭文件
int Fclose(FILE *stream);

部分打开方式如下图
C语言炫酷的文件操作_第1张图片

现在我们来练习一下打开文件

//打开文件
	FILE* pf = fopen("data.txt","r");
	//以只读的方式打开这个文件
	//如果文件打开失败会返回空,否则会返回指向该文件的指针
	if (pf == NULL){
     
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;

C语言炫酷的文件操作_第2张图片
但是却打开失败了!!
原因是,从上面的打开方式一图我们可以看出,以"r"方式打开,需要该文件真实存在,但是我并没有创建这个文件,所以打开失败了

叮~文件创建成功

我们再来看执行结果
C语言炫酷的文件操作_第3张图片
这回没有报错

但是,这里是将data.txt文件放在了该.c文件目录下,在我将该文件放在别的地方,仍然打开失败报错。
原因是,我们这段代码只输入了文件名,所以他只在当前文件目录下寻找该文件,在其他地方的文件我们就找不到了。
这里我们来看看两个东西,一个叫相对路径,一个叫绝对路径

相对路径与绝对路径

相对路径

只认为是当前目录下的文件,如上面的代码中。

绝对路径

带上文件的从磁盘到目标文件的路径
例如
D:\Program Files\data.txt
但是请注意,在编程中,\是转义字符,所以我们需要让\不再是转义字符,使其代表它本身
D:\Program Files\data.txt

输入输出流

什么是输入输出流
学习过编程,一定知道printf或者cont或者System.out.println吧,
这些函数用于打印数据,这就是标准的输出流。使数据输出或者写入文件中,我们叫输出流。
我们打印HELLO WORLD在屏幕上,就是一个标准输出流
像scanf之类的,从文件输入或者读数据到内存中,就是输入流。
一些基本的输入输出函数如下。
C语言炫酷的文件操作_第4张图片
比如,fputc就是写一个字符进去,fgetc就是读一个字符。

//打开文件
	FILE* pf = fopen("data.txt","w");
	if (pf == NULL){
     
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件
	fputc('a', pf);
	fputc('b', pf);
	fputc('c', pf);
	//fputc第一个参数为输入的字符,第二个使对应文件的指针

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

C语言炫酷的文件操作_第5张图片
写入了abc三个字符。
fputc和fgetc每次读/写一个字符后,文件指针pf会向后移动,类似strtok函数。会记录上一次输入/输出的地址。
如果不这样,那岂不是一直在一个位置重复写入或者读文件了。

接下来看看fgetc读取字符

//打开文件
	FILE* pf = fopen("data.txt","r");
	if (pf == NULL){
     
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件

	int a = fgetc(pf);
	printf("%c", a);
	a = fgetc(pf);
	printf("%c", a);
	a = fgetc(pf);
	printf("%c",a);
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;

执行结果
C语言炫酷的文件操作_第6张图片

这就是顺序读写,按着顺序读入写入。
当然,有顺序读写,就会有随机读写
从字面意思就能看到,随机读写emmm。

当然,除了fgetc这类,fgets自然就是读取一行了(只会读/写一行哦)
如果你用这类函数输出在标准输入或者标准输入(stdout或者stdin)上,他和printf,scanf没什么区别。

接下来,我们来看二进制的读和写

二进制读写

fwirte

C语言炫酷的文件操作_第7张图片
以二进制的形式将内容写入文件中
第一个参数是你要写入数据的数据地址,第二个参数是一个类型的大小(字节)。第三个参数是你要写入几个数据,第四个则是你选定写入的流。

struct S{
     
	int n;
	double d;
	char name[10];
};

int main()
{
     
	struct S s = {
      10, 3.14, "zhangsan" };
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("data.txt","wb");
	if (pf == NULL){
     
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件
	fwrite(&s,sizeof(s),1,pf);

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

如上代码会将数据以二进制的形式写入data.txt
虽然我们看不懂,但是能看到zhangsan是我们输入的内容
C语言炫酷的文件操作_第8张图片

fread

以二进制的形式读
C语言炫酷的文件操作_第9张图片

和fwirte一样,只不过buffer不是const形式了,因为我们要将数据读入该指针指向的目标。

struct S{
     
	int n;
	double d;
	char name[10];
};

int main()
{
     
	struct S s = {
     0};
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("data.txt","rb");
	if (pf == NULL){
     
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件
	fread(&s,sizeof(struct S),1,pf);
	printf("%d  %lf  %s\n",s.n,s.d,s.name);

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

C语言炫酷的文件操作_第10张图片

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