9.1 动态存储

在实际的编程中，往往会发生所需的内存空间取决于实际输入的数据，而无法预先确定。对于这种问题，用数组的办法很难解决，而且Ｃ语言中不允许动态数组类型，为了解决上述问题，Ｃ语言提供了一些内存管理函数
内存管理函数：可以按需要动态地分配内存空间，也可把不再使用的空间回收待用，为有效地利用内存资源提供了手段
常用的内存管理函数
1. malloc：分配内存空间的的函数
  - 调用形式：
```
(类型说明符*)malloc(size);
```
    功能：在内存的动态存储区中分配一块长度为"size"字节的连续区域
    
    “类型说明符”表示把该区域用于何种数据类型
    
    (类型说明符*)表示把返回值强制转换为该类型指针。
    
    返回值为该区域的首地址
    
    “size”是一个无符号数
  - 示例：
```
pc=(cahr *)malloc(100);
```
    表示分配 100 个字节的内存空间、并强制转换为字符数组类型、返回值为指向该字符数组的指针，把该指针赋予指针变量 pc
2. calloc：内存分配函数
  - 调用形式：
```
(类型说明符*)calloc(n,size);
```
    功能：在内存动态存储区中分配 n 块长度为“size”字节的连续区域
    
    返回值为该区域的首地址
    
    (类型说明符*)用于强制类型转换
  - 与 malloc 的区别仅仅是在一一次可以分配 n 块区域
3. free：释放内存空间函数
  - 调用形式：
```
free(void*ptr);
```
    功能：释放 ptr 所指向的一块内存空间
    
    ptr 是一个任意类型的指针变量，它指向被释放区域的首地址
    
    被释放区应是由 malloc 或 calloc 函数所分配的区域
使用：这几个内存函数都存储在头文件 stdlib.h 中，使用时需要引入头文件

示例：

#include"stdio.h"
#include <stdlib.h>
int main()
{
    struct stu 
    {
        int num;
        char *name;
        char sex;
        float score;
    } *ps;
    ps=(struct stu*)malloc(sizeof(struct stu));
    ps->num=102;
    ps->name="Zhangsan";
    ps->sex='M';
    ps->score=60;
    printf("Number=%d\nName=%s\n",ps->num,ps->name);
    printf("Sex=%c\nScore=%f\n",ps->sex,ps->score);
    free(ps);
}

sizeof(struct stu) 是求 stu 的结构长度

Number=102
Name=Zhangsan
Sex=M
Score=60.000000

9.2 C 文件概述

所谓“文件”是指一组相关数据的有序集合，这个数据集有一个名称，叫做文件名
文件通常是驻留在外部介质(如磁盘等)上的，在使用时才调入内存中来
从不同的角度可对文件作不同的分类。
从用户的角度看，文件可分为普通文件和设备文件两种
- 普通文件：驻留在磁盘或其它外部介质上的一个有序数据集，可以是程序文件（源文件、目标文件、可执行程序）；也可以是数据文件（输入输出数据）
- 设备文件：与主机相联的各种外部设备，如显示器、打印机、键盘等。在操作系统中，把外部设备也看作是一个文件来进行管理，把它们的输入、输出等同于对磁盘文件的读和写。
  - 标准输出文件：一般情况下在屏幕上显示有关信息就是向标准输出文件输出
  - 标准输入文件：从键盘上输入就意味着从标准输入文件上输入数据。
从文件编码的方式来看，文件可分为 ASCII 码文件和二进制码文件两种
- ASCII 文件也称为文本文件，这种文件在磁盘中存放时每个字符对应一个字节，用于存放对应的 ASCII 码
  - ASCII 码文件可在屏幕上按字符显示，例如源程序文件就是 ASCII 文件，用 DOS 命令 TYPE 可显示文件的内容。由于是按字符显示，因此能读懂文件内容
- 二进制文件是按二进制的编码方式来存放文件
  - 二进制文件虽然也可在屏幕上显示，但其内容无法读懂
  - C 系统在处理这些文件时，并不区分类型，都看成是字符流，按字节进行处理。输入输出字符流的开始和结束只由程序控制而不受物理符号(如回车符)的控制。因此也把这种文件称作“流式文件”

9.3 文件指针

用一个指针变量指向一个文件，这个指针称为文件指针。通过文件指针就可对它所指的文件进行各种操作
定义一般形式：
```
FILE *指针变量标识符;
```
FILE 应为大写，它实际上是由系统定义的一个结构，该结构中含有文件名、文件状态和文件当前位置等信息

在编写源程序时不必关心 FILE 结构的细节

9.4 文件打开与关闭

文件在进行读写操作之前要先打开，使用完毕要关闭
- 打开文件，实际上是建立文件的各种有关信息，并使文件指针指向该文件，以便进行其它操作
- 关闭文件则断开指针与文件之间的联系，也就禁止再对该文件进行操作

文件的打开：

使用 fopen 函数
```
文件指针名=fopen(文件名,使用文件方式);
```
“文件指针名”必须是被说明为 FILE 类型的指针变量

“文件名”是被打开文件的文件名

“使用文件方式”是指文件的类型和操作要求

“文件名”是字符串常量或字符串数组
例如：
```
FILE *fp;
fp = ("file a","r")
```
意义：在当前目录下打开文件 file a，只允许进行“读”操作，并使 fp 指向该文件
```
FILE *fphzk
fphzk=("c:\\hzk16","rb")
```
意义：打开 C 驱动器磁盘的根目录下的文件 hzk16，这是一个二进制文件，只允许按二进制方式进行读操作

两个反斜线“\\”中的第一个表示转义字符，第二个表示根目录

文件使用方式：

使用方式	描述
rt	只读打开文本文件，只允许读数据
wt	只写打开或创建一个文本文件，只允许写数据
at	追加打开一个文本文件，并在文件末尾写数据
rb	只读打开一个二进制文件，只允许读数据
wb	只写打开或建立一个二进制文件，只允许写数据
ab	追加打开一个二进制文件，并在文件末尾写数据
rt+	读写打开一个文本文件，允许读和写
wt+	读写打开或建立一个文本文件，允许读写
at+	读写打开一个文本文件，允许读，或在文件末追加数据
rb+	读写打开一个二进制文件，允许读和写
wb+	读写打开或建立一个二进制文件，允许读和写
ab+	读写打开一个二进制文件，允许读，或在文件末追加数据

说明：
1. 各个字符的意思：
  
  字符含义
  
  r(read) 读
  
  w(write) 写
  
  a(append) 追加
  
  t(text) 文本文件，可省略不写
  
  b(banary) 二进制文件
  
  + 读和写
2. 凡用“r”打开一个文件时，该文件必须已经存在，且只能从该文件读出
3. 用“w”打开的文件只能向该文件写入。若打开的文件不存在，则以指定的文件名建立该文件，若打开的文件已经存在，则将该文件删去，重建一个新文件
4. 若要向一个已存在的文件追加新的信息，只能用“a”方式打开文件。但此时该文件必须是存在的，否则将会出错
5. 在打开一个文件时，如果出错，fopen 将返回一个空指针值 NULL
  - 常用程序段打开文件，判别是否完成打开文件的工作的代码：
```
if((fp=fopen("C:\\hzk","rb")==NULL))
{
    printf("\nerror on open c:\\hzk file!");
    getch();
    exit(1);
}
```
    意义：如果返回的指针为空，表示不能打开 C 盘根目录下的 hzk16 文件，则给出提示信息“error on open c:\ hzk file!”
    
    getch()的功能：从键盘输入一个字符，但不在屏幕上显示。在这里，该行的作用是等待，只有当用户从键盘敲任一键时，程序才继续执行，因此用户可利用这个等待时间阅读出错提示。敲键后执行 exit(1) 退出程序
6. 把一个文本文件读入内存时，要将 ASCII 码转换成二进制码，而把文件以文本方式写入磁盘时，也要把二进制码转换成 ASCII 码。对二进制文件的读写不存在这种转换
7. 标准输入文件(键盘)，标准输出文件(显示器)，标准出错输出(出错信息)是由系统打开的，可直接使用

文件关闭
- 使用 fclose 函数
```
fclose(文件指针);
```
- 示例：
```
fclose(fp);
```
- 正常完成关闭文件操作时，fclose 函数返回值为 0。如返回非零值则表示有错误发生

字符	含义
r(read)	读
w(write)	写
a(append)	追加
t(text)	文本文件，可省略不写
b(banary)	二进制文件
+	读和写

9.5 文件的读写

9.5.1 字符读写

字符读函数：fgetc
- 功能：从指定文件中读取一个字符
- 调用格式：
```
字符变量=fgetc(文件指针);
```
- 说明：
  1. 在 fgetc 函数调用中，读取的文件必须是以读或读写方式打开的
  2. 读取字符的结果可以不向字符变量赋值，但是读出的字符不能保存
  3. 在文件内部有一个位置指针。用来指向文件的当前读写字节。在文件打开时，该指针总是指向文件的第一个字节。使用 fgetc 函数后，该位置指针将向后移动一个字节。因此可连续多次使用 fgetc 函数，读取多个字符
    - 注意文件指针和文件内部的位置指针不是一回事
字符写函数：fputc
- 功能：把一个字符写入指定的文件中
- 调用的形式为：
```
fputc(字符量，文件指针);
```
  待写入的字符量可以是字符常量或变量
  - 示例：
```
fputc('a',fp);
```
    把字符 a 写入 fp 所指向的文件中
- 注意：
  1. 被写入的文件可以用写、读写、追加方式打开，用写或读写方式打开一个已存在的文件时将清除原有的文件内容，写入字符从文件首开始。如需保留原有文件内容，希望写入的字符以文件末开始存放，必须以追加方式打开文件。被写入的文件若不存在，则创建该文件
  2. 每写入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节
  3. fputc 函数有一个返回值，如写入成功则返回写入的字符，否则返回一个 EOF。可用此来判断写入是否成功

9.5.2 字符串读写

字符串读取函数：fgets
- 作用：从指定文件中读取一个字符串到字符数组中
- 调用形式：
```
fgets(字符数组名,n,文件指针);
```
  n 是一个正整数。表示从文件中读出的字符串不超过 n-1 个字符。在读入的最后一个字符后加上串结束标志'\0'
- 说明：
  1. 在读出 n-1 个字符之前，如遇到了换行符或 EOF，则读出结束
  2. fgets 函数也有返回值，其返回值是字符数组的首地址
字符串写入函数：fputs
- 功能：向指定的文件写入一个字符串
- 调用形式：
```
fputs(字符串,文件指针);
```
  字符串可以是字符串常量，也可以是字符数组名，或指针变量

9.5.3 数据块读写

可用来读写一组数据，如一个数组元素，一个结构变量的值等
读取调用形式：
```
fread(buffer,size,count,fp);
```
buffer：是一个指针，在 fread 函数中，表示存放输入数据的首地址

size：表示数据块的字节数

count：表示要读写的数据块块数

fp：表示文件指针
- 示例：
```
fread(fa,4,5,fp);
```
  从 fp 所指的文件中，每次读 4 个字节(一个实数)送入实数组 fa 中，连续读 5 次，即读 5 个实数到 fa 中
写入调用格式：
```
fwrite(buffer,size,count,fp);
```
buffer：是一个指针，在 fwrite 函数中，表示存放输出数据的首地址

其他与上面意思相同

9.5.4 格式化读写

fscanf 函数，fprintf 函数与前面使用的 scanf 和 printf 函数的功能相似，都是格式化读写函数。两者的区别在于 fscanf 函数和 fprintf 函数的读写对象是磁盘文件

两个函数调用格式：

fscanf(文件指针,格式字符串,输入表列);
fprintf(文件指针,格式字符串,输出表列);

示例：

fscanf(fp,"%d%s",&i,s);
fprintf(fp,"%d%c",j,ch);

9.5.5 文件随机读写

实现随机读写的关键是要按要求移动位置指针，这称为文件的定位
文件定位：
- rewind 函数
  - 功能：把文件内部的位置指针移到文件首
  - 调用形式：
```
rewind(文件指针);
```
- fseek 函数
- 功能：用来移动文件内部位置指针。一般用于二进制文件。在文本文件中由于要进行转换，往往计算的位置会出现错误
- 调用形式：
```
fseek(文件指针,位移量,起始点);
```
  文件指针：指向被移动的文件
  
  位移量：表示移动的字节数，要求位移量是 long 型数据。当用常量表示位移量时，要求加后缀“L”
  
  起始点：表示从何处开始计算位移量，规定的起始点有三种：文件首，当前位置和文件尾
- 起始点：
  
  起始点表示符号数值表示
  
  文件首 SEEK_SEK 0
  
  当前位置 SEEK_CUR 1
  
  文件尾 SEEK_END 2

起始点	表示符号	数值表示
文件首	SEEK_SEK	0
当前位置	SEEK_CUR	1
文件尾	SEEK_END	2

随机读写：

在移动位置指针之后，即可用前面介绍的任一种读写函数进行读写，一般是读写一个数据据块，因此常用 fread 和 fwrite 函数

示例：

#include<stdio.h>
struct stu
{
    char name[10];
    int num;
    int age;
    char addr[15];
}boy,*qq;
main()
{
    FILE *fp;
    char ch;
        int i=1;
    qq=&boy;
    if((fp=fopen("stu_list","rb"))==NULL)
    {
        printf("Cannot open file strike any key exit!");
        getch();
        exit(1);
    }
    rewind(fp);
    fseek(fp,i*sizeof(struct stu),0);
    fread(qq,sizeof(struct stu),1,fp);
    printf("\n\nname\tnumber age addr\n");
    printf("%s\t%5d %7d %s\n",qq->name,qq->num,qq->age,
           qq->addr);
}

9.6 文件检测

文件结束检测函数：feof 函数
```
feof(文件指针);
```
判断文件是否处于文件结束位置，如文件结束，则返回值为 1，否则为 0
读写文件出错检测函数：ferror 函数
```
ferror(文件指针);
```
检查文件在用各种输入输出函数进行读写时是否出错。返回值为 0 表示未出错，否则表示有错
文件出错标志和文件结束标志置 0 函数：clearerr 函数
```
clearerr(文件指针); 
```
用于清除出错标志和文件结束标志，使它们为 0 值

9.7 C 库文件

Ｃ系统提供的系统文件，称为库文件
C 的库文件分为两类，一类是扩展名为".h" 的文件称为头文件。另一类是函数库
- 头文件：在".h"文件中包含了常量定义、类型定义、宏定义、函数原型以及各种编译选择设置等信息
- 函数库：包括了各种函数的目标代码，供用户在程序中调用。通常在程序中调用一个库函数时，要在调用之前包含该函数原型所在的".h" 文件

Turbo C 的全部".h"文件：

Turbo C 头文件	描述
ALLOC.H	说明内存管理函数(分配、释放等)
ASSERT.H	定义 assert 调试宏
BIOS.H	说明调用 IBM—PC ROM BIOS 子程序的各个函数
CONIO.H	说明调用 DOS 控制台 I/O 子程序的各个函数
CTYPE.H	包含有关字符分类及转换的名类信息(如 isalpha 和 toascii 等)
DIR.H	包含有关目录和路径的结构、宏定义和函数
DOS.H	定义和说明 MSDOS 和 8086 调用的一些常量和函数
ERRON.H	定义错误代码的助记符
FCNTL.H	定义在与 open 库子程序连接时的符号常量
FLOAT.H	包含有关浮点运算的一些参数和函数
GRAPHICS.H	说明有关图形功能的各个函数，图形错误代码的常量定义，正对不同驱动程序的各种颜色值，及函数用到的一些特殊结构
IO.H	包含低级 I/O 子程序的结构和说明
LIMIT.H	包含各环境参数、编译时间限制、数的范围等信息
MATH.H	说明数学运算函数，还定了 HUGE VAL 宏，说明了 matherr 和 matherr 子程序用到的特殊结构
MEM.H	说明一些内存操作函数(其中大多数也在 STRING.H 中说明)
PROCESS.H	说明进程管理的各个函数，spawn…和 EXEC …函数的结构说明
SETJMP.H	定义 longjmp 和 setjmp 函数用到的 jmp buf 类型，说明这两个函数
SHARE.H	定义文件共享函数的参数
SIGNAL.H	定义 SIG[ZZ(Z] [ZZ)]IGN 和 SIG[ZZ(Z] [ZZ)]DFL 常量，说明 rajse 和 signal 两个函数
STDARG.H	定义读函数参数表的宏。(如 vprintf,vscarf 函数)
STDDEF.H	定义一些公共数据类型和宏
STDIO.H	定义 Kernighan 和 Ritchie 在 Unix System V 中定义的标准和扩展的类型和宏。还定义标准 I/O 预定义流：stdin,stdout 和 stderr，说明 I/O 流子程序
STDLIB.H	说明一些常用的子程序：转换子程序、搜索/ 排序子程序等
STRING.H	说明一些串操作和内存操作函数
SYS\STAT.H	定义在打开和创建文件时用到的一些符号常量
SYS\TYPES.H	说明 ftime 函数和 timeb 结构
SYS\TIME.H	定义时间的类型 time[ZZ(Z] [ZZ)]t
TIME.H	定义时间转换子程序 asctime、localtime 和 gmtime 的结构，ctime、 difftime、 gmtime、 localtime 和 stime 用到的类型，并提供这些函数的原型
VALUE.H	定义一些重要常量，包括依赖于机器硬件的和为与 Unix System V 相兼容而说明的一些常量，包括浮点和双精度值的范围

标签：fp,文件,存储,语言,字符,读写,函数,指针
From： https://www.cnblogs.com/handsome-black/p/16612503.html

C 语言-9 存储和文件

9.1 动态存储

9.2 C 文件概述

9.3 文件指针

9.4 文件打开与关闭

9.5 文件的读写

9.5.1 字符读写

9.5.2 字符串读写

9.5.3 数据块读写

9.5.4 格式化读写

9.5.5 文件随机读写

9.6 文件检测

9.7 C 库文件

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