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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。
为什么整形的存储要用补码,cpu只有加法器,负数存的是补码,补码的最大意义就是用加法就可以算减法
1. 为什么使用文件
我们前面学习结构体时,写了通讯录的程序,当通讯录运行起来的时候,可以给通讯录中增加、删除数据,此时数据是存放在内存中,当程序退出的时候,通讯录中的数据自然就不存在了,等下次运行通讯 录程序的时候,数据又得重新录入,如果使用这样的通讯录就很难受。 我们在想既然是通讯录就应该把信息记录下来,只有我们自己选择删除数据的时候,数据才不复存在。 这就涉及到了数据持久化的问题,我们一般数据持久化的方法有,把数据存放在磁盘文件、存放到数据 库等方式。 使用文件我们可以将数据直接存放在电脑的硬盘上,做到了数据的持久化。
2. 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(从文件功能的角度来分类的)。
记住打开文件扩展名,要不然后缀会自己带上了
2.1 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)。
2.2 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。
本章讨论的是数据文件。 在以前各章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。
3. 文件的打开和关闭
3.1 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.
例如,VS2013编译环境提供的 stdio.h 头文件中有以下的文件类型申明:
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。 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,通过文件指针变量能够找到与它关联的文件。
比如:
3.2 文件的打开和关闭
文件在读写之前应该先打开文件(有相对路径和绝对路径,Linux有),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。
举个例子
返回一个FILE类型的指针所以要拿FILE类型的指针接收
//打开文件 FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode ); //关闭文件 int fclose ( FILE * stream );
打开方式如下:
4. 文件的顺序读写
读取文件的数据,大多是可以输出到屏幕上
scanf和printf是标准输入输出流
fputc
往文件里写字符
首先打开文件时要用"w"类的
代码例子
把'a'改成'K'后,文件中的字母会被覆盖掉,'w'每次重新运行输入都会进行覆盖,把上一次的文件销毁掉,并且是顺序写入,一个一个顺序写
fgetc
这个是读取文件,已知文件就是fputc后的文件
也是顺序读取
fputs
是一行一行的写入文件(不换行就相当于顺序的字符串写入)(换行也能写入)
fgets
一次读取一行,如果没读取完继续顺序读取,否则没法进入下一行(\0也会读)
已知文件里内容就是fputs后的文件
从stream文件中读取num个字符并放入str中
fprintf
往文件里写数据和printf形似
fscanf
从文件里读数据和scanf形似
这里的是将文件中的数据写入s中
已知文件里的内容就是fprintf后的文件
fwrite
二进制写入文件,第一个参数是要写入文件的地址,第二个是参数的大小
是wb的方式写入
fread
已知文件里的内容就是fwrite后的文件
读取的方式是rb
返回值
sprintf和sscanf
将s的内容写入了buf
sscanf记得&&&&&&,这里是将buf里的内容写入tmp中
snprintf
4对比一组函数(printf,sacnf系列)
scanf/fscanf/sscanf printf/fprintf/sprintf
把通讯录改写成文件版本
5. 文件的随机读写
5.1 fseek
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 );
-2,相当于从d的位置往左两个,2就是往右两个
SEEK_CUR
SEEK_SET (和下标一样)
5.2 ftell
返回文件指针相对于起始位置的偏移量
long int ftell ( FILE * stream );
5.3 rewind
让文件指针的位置回到文件的起始位置
6. 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。
一个数据在内存中是怎么存储的呢? 字符一律以ASCII形式存储,数值型数据既可以用ASCII形式存储,也可以使用二进制形式存储。 如有整数10000,如果以ASCII码的形式输出到磁盘,则磁盘中占用5个字节(每个字符一个字节),而 二进制形式输出,则在磁盘上只占4个字节(VS2013测试)。
测试代码:
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10000;
FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
fwrite(&a, 4, 1, pf);//二进制的形式写到文件中
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
7. 文件读取结束的判定
7.1 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。
正确的使用:
#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))
puts("I/O error when reading");
else if (feof(fp))
puts("End of file reached successfully");
fclose(fp);
}
二进制文件的例子:
#include <stdio.h>
enum { SIZE = 5 };
int main(void)
{
double a[SIZE] = {1.,2.,3.,4.,5.};
FILE *fp = fopen("test.bin", "wb"); // 必须用二进制模式
fwrite(a, sizeof *a, SIZE, fp); // 写 double 的数组
fclose(fp);
double b[SIZE];
fp = fopen("test.bin","rb");
size_t ret_code = fread(b, sizeof *b, SIZE, fp); // 读 double 的数组
if(ret_code == SIZE) {
puts("Array read successfully, contents: ");
for(int n = 0; n < SIZE; ++n) printf("%f ", b[n]);
putchar('\n');
} else { // error handling
if (feof(fp))
printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n");
else if (ferror(fp)) {
perror("Error reading test.bin");
}
}
fclose(fp);
}
8. 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。
测试缓冲区的存在
10秒之前文件中没有数据,10秒以后打开文件才有数据