C语言文件操作详解

来源：jb51　　时间：2021/10/11 13:06:24　　对本文有异议

一、什么是文件

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。

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 )。

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。

数据文件又分为”文本文件“和”二级制文件“

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，这种文件我们是看不懂的是一堆乱七八糟的符号，只有电脑才可以读懂。

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。以ASCII字符的形式

存储的文件就是文本文件。这种文件我们是看得懂的，例如我们在记事本看到的”字“”字母“”数字“，这样的文件就是文本文件。

二、文件缓冲区

ANSIC采用”缓冲文件系统“来处理数据文件，系统会为每一个正在使用的文件开辟一块”文件缓冲区“。当程序从内存向磁盘输出数据时，会将数据先送到输出缓冲区中，等输出缓冲区满了之后，才将数据一起送到磁盘；当程序从磁盘向内存读数据时，数据会先被送到输入缓冲区，等输入缓冲区满了之后，才将数据一起送到磁盘；另外程序结束时，缓冲区的内容也会被送到内存或磁盘。

三、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

由系统声明的，取名FILE。

该结构体声明如下：

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

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，我们就可以通

过创建一个FILE的指针来维护这个FILE结构的变量。

FILE* pf;//文件指针变量

四、文件的打开和关闭。

文件的打开用fopen函数，文件的关闭用fclose函数。

它们的原型如下：

FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );

int fclose ( FILE * stream );

filenname:这个参数填的是文件名

mode：这个参数代表要对文件进行的操作

stream：这个参数代表指向要关闭的文件的指针。

文件的操作方式有：

“r”（只读）：程序从一个文本文件读入数据，如果指定文件不存在会出错。

“w”（只写）：程序向一个文本文件输出数据，如果指定文件不存在会建立一个新的文件。

“a”（追加）：向文本文件尾添加数据，如果指定文件不存在会出错

“rb”（只读）：程序从一个文件读入数据，只不过这个文件是二进制文件，如果指定文件不存在会出错。

“wb”（只写）：程序向一个文件输出数据，只不过这个文件是二进制文件，如果指定文件不存在会建立一个新的文件

“ab”（追加）：向一个二进制文件尾添加数据，，如果指定文件不存在会出错

“r+”（读写）：为了读和写，这个文件是文本文件，如果文件不存在会出错

“w+”（读写）：为了读和写，如果文件不存在会建立一个新的文件

“a+”（读写）：打开一个文件，在文件尾进行读写，如果文件不存在会建立一个新的文件

“rb+”（读写）：为了读和写，打开一个二进制文件，如果文件不存在会出错

“wb+”（读写）：为了读和写一个二进制文件，如果文件不存在会建立一个新的文件

“ab+”（读写）：在二进制文件尾进行读和写如果文件不存在会建立一个新的文件

文件的读写函数有（这些函数是顺序读写）：

字符输入函数：fgetc
字符输出函数：fputc
文本行输入函数：fgets
文本行输出函数：fputs
格式化输入函数：fscanf
格式化输出函数：fprintf
二进制输入：fread
二进制输出：fwrite

下面我们用代码来体会：

int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
        //如果没有读到，返回错误信息。
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件
	// 
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
 	return 0;
}

我们对data.txt,进行”r“（读）操作，因为当前文件夹下没有创建这个文件，所以出错。

现在我们在当前目录下，创建一个diata.txt文件夹，并输入字符"abcd"，使用fgetc函数来读取数据，这个函数的作用是读取一个字符后，指针往下一个字符走。

int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件
	char ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
 	return 0;
}

结果为：

这是因为刚刚开始时，pf指针首先指向首字符”a“，读完字符”a“后，pf指针就往下一个字符走，指向了字符”b“，读完”b“后，pf指针继续往下一个字符走，指向了字符”c“。

现在使用fgetc函数来读取数据，这个函数的作用是读取一个字符串

int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件
	char arr[20] = { 0 };
	fgets(arr, 20, pf);
	printf("%s", arr);
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
 	return 0;
}

结果是：

这个代码的意思是从pf指向的那个文件读取20个字符，存到数组arr中，我们知道文件只有4个字符，所以当文件不够要被读取字符数，程序就只会把文件中的内容读完，而不会报错。

下面我们进行”w“操作，并分别使用fputc、fputs函数

fputc函数

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//写文件
	fputc('b', pf);
	fputc('i', pf);
	fputc('t', pf);
  	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
 	return 0;
}

我们向test.txt文件进行写操作，如果我们对一个文件进行写操作，如果这个文件存在，且有内容，写操作会将文件的内容销毁，重新写入目前我们要写的内容。因为我们当前文件夹下没有创建这样的文件，所以程序自动帮我们创建，我们使用fputs函数，这个函数的作用是向文件写入一个字符，在这些代码中，我们分别写了”b“、”i“、”t“这几个字符

fputs函数

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//写文件
	//写一行数据
	fputs("hello world\n", pf);
	fputs("hello bit\n", pf);
 	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

fputs函数的作用是向文件输出一个字符串。因为这个文件在之前已经创建，且有字符”bit“，现在我们重新进行写操作，字符”bit“会被销毁，重新写入hello world、hello bit这两个字符串。

fprintf函数

struct S
{
	int n;
	double d;
};
 int main()
{
	struct S s = { 100, 3.14 };
 	FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//写文件
	fprintf(pf, "%d %lf", s.n, s.d);
 	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

fprintf函数的作用是向pf指向的那个文件输出格式化字符（所谓的格式化就是类似于代码中"%d %lf"的格式），所以这个程序会向文件输出”100“和”3.140000“.

fscanf函数

struct S
{
	int n;
	double d;
};
int main()
{
	struct S s = { 0 };
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	//读文件
	fscanf(pf, "%d %lf", &(s.n), &(s.d));
 	printf("%d %lf\n", s.n, s.d);
 	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}