[ c ] 文件操作详解———通讯录

本文主要介绍了C语言中有关文件的基础知识与基本操作，对涉及到的操作函数进行了详细解释，同时以笔者自己的理解，对函数的命名进行了一些探究，并以通讯录为例，做了打开存储等演示。

一、文件操作

1、文件指针FILE

亦称“文件类型指针”，由此可知，和int，char等类型一样，FILE也是一种数据类型，其中保存着有关文件的相关信息，文件名、状态、存储位置等信息，在vs2022中查看FILE定义可得如下信息：在此我们得知，FILE类型也是一种结构体类型，既然vs2022中没找到具体定义，我们度娘可知：在vs2013，FILE结构定义如下：

#ifndef _FILE_DEFINED
struct _iobuf {
 　　　　char *_ptr; 　　　　  //文件输入的下一个位置。
　　　　 int   _cnt;  　　    //当前缓冲区的相对位置。
        char *_base;  　　   //指针的基础位置(即是文件的起始位置)。
        int   _flag;  　　   //文件标志。
        int   _file;   　　  //文件的有效性验证。
        int   _charbuf;  　　//检查缓冲区状况，如果无缓冲区则不读取。
        int   _bufsiz;   　　//缓冲区的大小。
        char *_tmpfname;  　 //临时文件名。
        };
typedef struct _iobuf FILE;
#define _FILE_DEFINED

每打开一个文件，系统便会根据文件的情况创建一个对应的FILE类型的数据，定义一个指针指向这个数据，便可以通过这个数据访问文件中的信息，这就是文件指针。

2、文件的打开和关闭

文件读写前需要打开，访问信息，使用结束后应该关闭，存储信息；在打开文件的同时，函数会返回一个FILE*的指针，从而建立指针与文件的关系；

a、打开函数 fopen

function of open，打开功能。 fopen会在成功打开文件时，返回指向该文件信息区的指针，打开失败则会返回NULL；

功能打开文件；
使用 fopen在打开失败时会返回NULL，因此在使用中应该对fopen的返回值进行判断，如下：

int main()
{
	FILE* pf;//定义文件类型指针
	pf = fopen("test.txt", "r");//以"r"模式打开文件pf
	//判断是否打开成功
	if(pf == NULL)
	{
		perror("fopen::");
		return 1;
	}
	return 0;
}

perror会打印对应的错误信息，而其中的fopen可以帮助我们定位到错误出现的位置，如下：由于不存在test.txt文件，所以函数报错。

打开模式

由于打开文件的目的不同，有时需要读，有时需要写，因而打开文件也有不同的模式；

只读模式 read读，打开文件读，若文件不存在或找不到，fopen调用失败；
只写模式 write写，打开一个空文件写入，如果文件已存在，其中的内容会被销毁；
追加模式 append追加，在文件末尾打开写入，在将新数据写入文件之前不删除 EOF 标记（End Of File，文件结束标志）;若文件不存在，会创建一个新文件。
三种不同的读写模式 打开文件读写（文件必须存在）；打开一个空文件读写，若文件存在，则其中的内容会被清除；打开文件读和追加，追加操作会在将新数据写入文件之前删除 EOF 标记，并在写入完成后恢复 EOF 标记;如果文件不存在，则会创建一个文件；
打开二进制文件 只需在对应的字符后加b即可： "rb" "wb" "ab" "rb+" "wb+" "ab+"，便是对应的操作。

b、关闭函数 fclose

**function of close，关闭功能。**fclose会关闭文件，成功则返回0，失败则返回EOF；同时会刷新缓冲区，保存修改。

3、文件的读写

a、顺序读写

字符输入函数 fgetc function of get a character,获取一个字符的功能。 fget格式化会从流中读取一个字符，并返回其对应的ASCII码值，将其中参数换为stdin时，fgetc会从缓冲区中获取一个字符。例如：输入abcd时，缓冲中有四个字符a、b、c、d，而调用了三次fopen，每次拿取一个，分别给到a、b、c；

字符输出函数 fputc function of put a character，放置一个字符的功能。fputc会将一个字符放到流中，成功则返回此字符的ASCII码值，失败则返回EOF。如输入成功时：以写模式创建了test.txt文件，并以fputc往其中放入了c字符，fputc返回了c的ASCII码值，在屏幕上打印了出来；输入失败时：以"r"只读模式打开，不可写入，因此fgetc的返回值为EOF，无任何打印。值得注意的是，若将此时代码中的pf换为stdout，则会在屏幕上打印出c字符，并成功将其赋值给a，并再次打印，从而出现两个c字符，如下：

文本行输入函数 fgets function of get a string，获取一个字符串的功能。fgets会从流中获取n-1个字符，在结尾放置 '\0' 存储在string中，并返回string的起始地址，若调取失败，则会返回NULL；如下：失败时此时test.txt中无数据，所以调取失败，a没有被修改，fgets返回值为NULL，并赋值给b；成功时：此时test.txt中数据为abcdef，调取了4-1个字符，给a，同时添加了‘\0’置于末尾，并返回地址，赋值给b；此时a中数据为： abc\0xxxxx\0，如下，

文本行输出函数 fputs function of put a string，放置一个字符串的功能。 fputs会将一个字符string写到流中，如果写入成功，函数会返回一个非负值，如果失败则会返回EOF；如下：成功时，先以fopen创建了test.txt文件，后将字符串a以fputs放置到了pf指针指向的test.txt的文件中，同时将fputs的返回值赋值给了b。由输出可知，b为非负值，判断此次赋值成功，打开test.txt，验证如实：失败时，以只读模式打开文件test.txt，此时test.txt中数据已被手动清除，fputs返回值赋值给b，b值为-1，由此得，此次赋值未成功打开test，其中仍无数据； 值得注意的是，字符串string必须以'\0'结尾，否则fputs在复制完字符串后还会复制随机个字符，直到遇到'\0'。如下：

格式化输入函数 fscanf fscanf的操作方式与scanf很相似，只是多了一个文件指针用来确定从何处获取数据。formatted scan function，格式化的扫描功能。fscanf会从流中获取数据，并返回成功分配的字段数，返回0表示未分配任何字段，若发生错误，或在未获取数据前便到达了文件流的末尾，则返回值为EOF。如下：现在test.txt中手动输入数据，再以只读模式打开test.txt，以fscanf获取其中的数据，并将返回值赋值给b；可得，返回值为3，因为成功获取了3组数据；若获取失败，返回EOF，值为-1，如下：此时，test.txt中无数据，结构体a中数据仍未初始给的值，并未成功赋值。返回值为-1，因为未开始赋值便遇到了文件末尾；同样在以只读模式打开时，一样会返回-1.

格式化输出函数 fprintf 同样，fprintf的功能也和printf相似，只是多了文件指针；formatted print function，格式化的打印函数。fprintf会在流中打印数据，并返回打印成功的字节数，若发生错误则返回负值。如下，成功时：字符串"zhangsan"9个字节，因为结尾有'\0'，int类型的20，4个字节，double类型的80.0，8个字节，加在一起21个字节，正好是b的值。由此得以验证，打开test.txt:失败时：返回值为-1，表示此次打印失败，打开test.txt验证：

b、随机读写

fseek 此函数笔者愚钝，未能想到可以自洽的方式以解释其命名。将文件指针移到指定的位置；在解释前需要首先介绍几个文件类型中定义的宏：SEEK_CUR,文件指针当前位置，SEEK_END,文件末尾，SEEK_SET，文件起始位置。我们使用如下代码，test.txt中的数据为 abcdefg ，我们逐句代码分析，以代码注释说明：

int main()
{
	FILE* pf;//定义文件类型指针
	pf = fopen("test.txt", "r");//以"r"模式打开文件pf
	//判断是否打开成功
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen::");
		return 1;
	}
	//打开文件，其文件指针当前位置应指向a
	fseek(pf, 1, SEEK_CUR);//向后偏移1位，指向b
	int x = fgetc(pf);//获取b，将其ASCII码值传给x，同时指针再次后移指向c
	printf("%c\n", x);//打印x，应为b
	fgetc(pf);//获取c，同时指针再次后移指向d
	x = fgetc(pf);//获取d，将其ASCII码值传给x，同时指针再次后移指向e
	printf("%c\n", x);//打印x，应为d
	fseek(pf, 2, SEEK_CUR);//再次往后偏移2位，应指向g
	x = fgetc(pf);//获取g，将其ASCII码值传给x，同时指针再次后移指向结束标志
	printf("%c\n", x);//打印x，应为g
	return 0;
}

分析正确。

ftell 获取文件指针的位置。ftell会返回文件指针相对起始位置的偏移量，如下：
rewind rewind会将文件指针返回起始位置，无返回值。使用如下：经过此次rewind，文件指针返回起始位置，此时再往后偏移2位，便指向了c。

二、通讯录的修改

1、初始化的修改

创建contact.txt，将通讯录的信息保存在其中，同时初始化需要读取其中数据；

// 扩容
void Enlarge(Contact* con)
{
	con->capacity += 2;
	Peo* tmp = NULL;
	tmp = (Peo*)realloc(con->data, (con->capacity) * sizeof(Peo));
	if (tmp != NULL)
	{
		con->data = tmp;
		printf("扩容成功\n");
	}
	else
	{
		printf("扩容失败\n");
		con->capacity -= 2;
	}
}
//加载文件
void Load_Contact(Contact* con, FILE* pf)
{
	Peo tmp = { 0 };
	while (EOF != fscanf(pf, "%s %s %d %s %s ", tmp.name, tmp.sex, &(tmp.age), tmp.tel, tmp.addr))
	{
		if (con->sz == con->capacity)
		{
			//扩容
			Enlarge(con);
		}
		con->data[con->sz] = tmp;
		con->sz++;
	}
}
//初始化
void Init_Contact(Contact* con)
{
	assert(con);
	FILE* pf = NULL;
	pf = fopen("contact.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("Init_Contact::fopen");
		return;
	}
	con->sz = 0;
	con->capacity = 3;
	con->data = (Peo*)malloc(sizeof(Peo) * con->capacity);
	Load_Contact(con, pf);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

往fscanf读到文件末尾时，会返回EOF，由此判断是否完成文件的读取；

2、退出的修改

增加保存通讯录函数：

void Save_Contact(Contact* con)
{
	FILE* pf;
	pf = fopen("contact.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("Save_Contact::fopen::");
		return;
	}
	int i = 0;
	for (i = 0; i < con->sz; i++)
	{
		fprintf(pf, "%s %s %d %s %s ", (con->data + i )->name, (con->data + i)->sex, (con->data + i)->age, (con->data + i)->tel, (con->data + i) ->addr);
	}
	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

增加文件的修改和保存，便对通讯录的加载提供了有效的效率提升；文件代码已上传到Gitee——>通讯录代码，大家如果有需要可以前往查看，如果文章对您有帮助，希望可以得到您的一个赞，*^____^*。

标签：文件,指针,详解,pf,通讯录,test,txt,con
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