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1. 文件
1.1 文件的作用
- 程序都是储存在内存中，如果我们退出程序，内存回收后，数据就会丢失，再次运行程序就找不到之前的数据了，因此我们需要文件来对数据进行持久化的保存
1.2 文件是什么
- 文件分为两种：程序文件和数据文件
- 程序文件：包括源文件（后缀.c），目标文件（windows环境下后缀为.obj），可执行程序（windows环境下后缀为.exe）
- 数据文件：文件的内容不一定是程序，而是程序运行时写入的数据，比如程序运行时需要从中读取数据的文件，或输出内容的文件
1.3 文件名
- 文件名包含3部分：文件路径+文件名主干+文件后缀
- 例如：c:\code\test.txt
1.4 二进制文件和文本文件
- 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- 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的⽂件
- 数据文件: 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
- 一个数据在文件中怎么存储呢？
- 字符一律采用ASCII码的形式存储，而数值型数据既可以用ASCII码的形式存储，也可以采用二进制的形式存储
接下来我们看一个例子
2. 文件的打开和关闭
2.1 流和标准流
什么是流？
我们程序的数据需要输出到各种外部设备，也需要从外部设备获取数据，不同的外部设备的输入输出操作各不相同，为了⽅便程序员对各种设备进行方便的操作，我们抽象出了流的概念，我们可以把流想象成流淌着字符的河。C程序针对文件、画面、键盘等的数据输入输出操作都是通过流操作的。⼀般情况下，我们要想向流里写数据，或者从流中读取数据，都是要打开流，然后操作
什么是标准流？
C语言启动时，它会默认打开3个流
stdin：标准输入流，在大多数环境中从键盘输入，scanf就是从标准流中读取数据stdout：标准输出流，大多数环境下显示在显示器界面，printf函数就是将信息输出到标准流中
stderr：标准错误流，大多数环境下输出到显示器stdin、stdout、stderr这三个流的的类型是FILE*类型，通常成为文件指针
C语言中通常通过FILE*的文件指针来维护流的各种操作
2.2 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。该结构体类型是由系统声明的，取名 FILE
2.3 文件的打开和关闭
- C语言规定
fopen函数用来打开文件，而fclose则用来关闭文件File* fopen (const char* filename,const char* mode);- 第一个参数是文件名，第二个参数是打开的方式
- 文件打开成功，则返回的文件信息区的起始地址
- 如果打开失败，则返回NULL
int fclose(FILE* stream);- 它的参数是一个指向FILE对象的指针，该FILE对象指定了要被关闭的流（即文件）
- 如果fclose成功关闭，返回0
- 如果fclose关闭失败，它会返回EOF
| 文件使用方式 | 含义 | 如果指定的文件不存在 |
|---|---|---|
| “r”(只读) | 为了输入数据，打开一个文本文件 | 出错 |
| “w”(只写) | 为了输出数据，打开一个文本文件 | 建立一个新的文件 |
| “a”(追加) | 向文本文件末尾添加数据 | 建立一个新的文件 |
| “rb”(只读) | 为了输入数据，打开一个二进制文件 | 出错 |
| “wb”(只写) | 为了输出数据，打开一个二进制文件 | 建立一个新的文件 |
| “ab”(追加) | 向二进制文件末尾添加数据 | 建立一个新的文件 |
| “r+”(读写) | 为了读和写，打开一个文本文件 | 出错 |
| “w+”(读写) | 为了读和写，建立一个新的文件 | 建立一个新的文件 |
| “a+”(读写) | 打开一个文件，在文件末尾进行读写 | 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 | 出错 |
| “wb+”(读写) | 为了读和写，建立一个新的二进制文件 | 建立一个新的文件 |
| “ab+”(读写) | 打开一个二进制文件，在文件末尾进行读写 | 建立一个新的文件 |
2.4 文件的顺序读写
| 函数名 | 功能 | 适用于 |
|---|---|---|
| fgetc | 字符输入函数 | 所有输入流 |
| fputc | 字符输出函数 | 所有输出流 |
| fgets | 文本行输入函数 | 所有输入流 |
| fputs | 文本行输出函数 | 所有输出流 |
| fscanf | 格式化输入函数 | 所有输入流 |
| fprintf | 格式化输出函数 | 所有输出流 |
| fread | 二进制输入 | 文件输入流 |
| fwrite | 二进制输出 | 文件输出流 |
2.4.1 fputc函数
int fputc ( int character, FILE * stream );- 第一个参数是写入文件的字符，第二个参数是指向流的指针
- 写入失败则返回EOF
2.4.2 fgetc函数
int fgetc ( FILE * stream );- 它的参数就是要读取的流
- 读取成功返回读取到的字符的ASCII码值，如果读取失败则返回EOF
2.4.3 fputs函数
int fputs ( const char * str, FILE * stream );- 它是用来写一行的数据
- 它的第一个参数是要写入的字符串的地址，第二个参数就是要写入的流
- 读取成功返回非负值，如果读取失败则返回EOF
2.4.4 fgets函数
char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );- 它是用来读一行的数据
- 它的第一个参数是一个字符数组，读取成功复制到该数组里，第二个参数就是要读取的个数，第三个参数就是流
- 读取成功返回str，如果读取失败则返回NULL
2.4.5 fprintf函数
2.4.6 fscanf函数
2.4.7 sprintf函数
2.4.8 sscanf函数
2.4.9 fwrite函数
- fwrite函数就是以二进制的形式将数据写到文件中
2.4.10 fread函数
- fread函数就是以二进制的形式读取文件中的数据
- fread函数会返回成功读取到的数据个数
2.5 printf和scanf类别函数总结
| 函数 | 作用 |
|---|---|
| printf | 针对标准输出流(stdout)的，将数据以格式化的形式输出到屏幕上 |
| scanf | 针对标准输入流(stdin)的，从键盘上输入格式化的数据 |
| fprintf | 针对所有输出流的，格式化的输出函数 |
| fscanf | 针对所有输入流的，格式化输入函数 |
| sprintf | 将格式化的数据转换成字符串 |
| sscanf | 从字符串中提取出格式化的数据 |
2.6 文件的随机读写
2.6.1 fseek函数
2.6.2 fstell函数
2.6.3 rewind函数
3. 文件读取结束的判定
- 文件读取结束有两种情况：
- 1. 遇到文件末尾结束（正常结束）
- 2. 文件读取失败
3.1 feof函数和ferror函数
- feof函数是用来判断是否是遇到文件末尾，正常结束
- ferror函数是用来判断是否是文件读取失败结束的
//feof函数和ferror函数
#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);
}