c语言-文件

文件的基本知识

什么是文件

程序文件：源程序文件(.c)、目标文件(.obj)、可执行文件(.exe)——即程序代码
数据文件：不是程序，而是供程序运行读写的数据——即数据
操作系统把各种设备都统一作为文件来处理
文件一般是指存储再外部介质上数据的集合
数据流即数据的输入输出

文件名

文件路径
文件名主干
文件后缀

文件分类

ASCII文件（文本文件） text file：每一个字节存放一个字符ASCII字
二进制文件（映像文件）image file：存储在内存的数据映像

如果要求在外存上以ASCII代码形式存储，则需要在存储前进行转换
字符一律ascii形式存储
数值型可以ascii或者二进制形式存储

比较：

二进制节省外存的空间和转换时间
ASCII形式输出字节与字符一一对应，一个字节代表一个字符，便于输出字符；
但是一般占存储空间比较多，而且需要花费转换时间

文件缓冲区

ANSI C 采用”缓冲文件系统”处理文件

每个文件在内存中只有一个缓冲区
在向文件输出数据时，作为输出缓冲区
在向文件输入数据时，它作为输入缓冲区

文件类型指针

typedef struct { 
　　int level;     /* fill/empty level of buffer */ 
　　unsigned flags;     /* File status flags */ 
　　char fd;     /* File descriptor */ 
　　unsigned char hold;     /* Ungetc char if no buffer */ 
　　int bsize;     /* Buffer size */ 
　　unsigned char _FAR *buffer;     /* Data transfer buffer */ 
　　unsigned char _FAR *curp;     /* Current active pointer */ 
　　unsigned istemp;     /* Temporary file indicator */ 
　　short token;     /* Used for validity checking */ 
} FILE;     /* This is the FILE object */

打开与关闭文件

fopen

1	`FILE fopen(const char filename, const char *mode)`

Parameters

filename − This is the C string containing the name of the file to be opened.
mode − This is the C string containing a file access mode. It includes −

参数	作用
r	以只读方式打开文件，该文件必须存在。
r+	以读/写方式打开文件，该文件必须存在。
rb+	以读/写方式打开一个二进制文件，只允许读/写数据。
rt+	以读/写方式打开一个文本文件，允许读和写。
w	打开只写文件，若文件存在则文件长度清为零，即该文件内容会消失；若文件不存在则创建该文件。
w+	打开可读/写文件，若文件存在则文件长度清为零，即该文件内容会消失；若文件不存在则创建该文件。
a	以附加的方式打开只写文件。若文件不存在，则会创建该文件；如果文件存在，则写入的数据会被加到文件尾后，即文件原先的内容会被保留（EOF 符保留）。
a+	以附加方式打开可读/写的文件。若文件不存在，则会创建该文件，如果文件存在，则写入的数据会被加到文件尾后，即文件原先的内容会被保留（EOF符不保留）。
wb	以只写方式打开或新建一个二进制文件，只允许写数据。
wb+	以读/写方式打开或新建一个二进制文件，允许读和写。
wt+	以读/写方式打开或新建一个文本文件，允许读和写。
at+	以读/写方式打开一个文本文件，允许读或在文本末追加数据。
ab+	以读/写方式打开一个二进制文件，允许读或在文件末追加数据。

函数的返回值：
则表示打开成功后的文件指针，格式为FILE类型，是一个结构体类型，供后面使用，如果打开失败，则返回NULL。

如果我们现在想打开一个D盘根目录下的abc.dat，并且想读出该文件里的数据，那么我们可以这样写

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FILE *fp;
fp=fopen("d:\\abc.dat","r")
//后面通过fp指针开始读文件

- 1. 该文件的目录是绝对路径，因此这样写，如果不写盘符比如abc.dat则表示相对路径，表示与本程序同目录下。

- 2. 路径中的反斜杠虽然只有一个，但这里打了两个，原因在于C语言字符串中对反斜杠要当作转义字符处理，因此要用两个反斜杠才能表示一个。

- 3. 一旦以r也就是只读的方式打开文件，后面则不允许写数据，否则会出错，一定要保持一致！

fclose

1 2	`int fclose( FILE *fp ); //返回值为整型，如成功关闭则返回0，失败则返回-1。`

顺序读写文件

向文件读写字符

这里的数据以acsii码形式存储，即整型

fgetc

1	`int fgetc (FILE *fp);`

返回值: 读取成功时返回读取到的字符，读取到文件末尾或读取失败时返回EOF。
EOF 不绝对是 -1，也可以是其他负数，这要看编译器的实现。

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char ch;
FILE *fp = fopen("D:\\demo.txt", "r+");
ch = fgetc(fp);

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，该指针会向后移动一个字节，所以可以连续多次使用 fgetc() 读取多个字符。
注意：这个文件内部的位置指针与C语言中的指针不是一回事。位置指针仅仅是一个标志，表示文件读写到的位置，也就是读写到第几个字节，它不表示地址。文件每读写一次，位置指针就会移动一次，它不需要你在程序中定义和赋值，而是由系统自动设置，对用户是隐藏的。

#include<stdio.h>
int main(){
    FILE *fp;
    char ch;
   
    //如果文件不存在，给出提示并退出
    if( (fp=fopen("D:\\demo.txt","rt")) == NULL ){
        puts("Fail to open file!");
        exit(0);
    }

    //每次读取一个字节，直到读取完毕
    while( (ch=fgetc(fp)) != EOF ){
        putchar(ch);
    }
    putchar('\n');  //输出换行符

    fclose(fp);
    return 0;
}

fputc

1	`int fputc ( int ch, FILE *fp );`

参数
char – 这是要被写入的字符。该字符以其对应的 int 值进行传递。
fp – 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了要被写入字符的流。
返回值
如果没有发生错误，则返回被写入的字符。如果发生错误，则返回 EOF，并设置错误标识符。

#include <stdio.h>
 
int main ()
{
   FILE *fp;
   int ch;
 
   fp = fopen("file.txt", "w+");
   for( ch = 33 ; ch <= 100; ch++ )
   {
      fputc(ch, fp);
   }
   fclose(fp);
 
   return(0);
}

c语言中，已经在头文件中把fputc和fgetc函数定义为宏putc和getc

1 2	`#define putc(ch,fp) fputc(ch,fp) #define getc(fp) fget(fp)`

向文件读写字符串

fgets

文件 -- > 字符数组str

函数原型

char *fgets(char *str,int n,FILE*fp)
//n是要求得到的字符个数
//实际上只有n-1个字符
//加上`\0`

fputs

字符数组\字符串常量\字符型指针 -- > 文件

1	`int fputs(char str,FILE fp)`

格式化的方式读写文本文件

fscanf(文件指针，格式化字符串，输入表列)

1	`fscanf(fp,"%d,%f",&i,&f);`

fprintf(文件指针，格式化字符串，输出表列)

1	`fprintf(fp,"%d,%f",i,f);`

fprintf和fscanf函数对磁盘读写
需要将ASCII码转化为二进制形式
再保存在内存变量中
输出时又要再把二进制形式转化为字符
花费时间较多

用二进制方式向文件读写一组数据

`fread(buffer,size,count,fp)`

`fwrite(buffer,size,count,fp)`

getw

putw

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// #include <stdio.h>
// size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
// size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

buffer : 读入数据的存储区地址 / 以此地址开始的存储区
size: 要读写的字节数
count: 读入数据项个数（每个数据项长度为size)
fp:FILE文件类型指针

打开文件时，指定使用二进制文件，则fread和fwrite就可以读写任何文件

   
struct  Student_type
{
    char name[10];
    int num;
    int age;
    char addr[10];
}stud[40];

for (i=0;i<40;i++)
//从文件中读取数据到结构体中
{    fread(&stud[i],sizeof(struct Student_type),1,fp);
}
//将内存中的数据写入到文件中
fwrite(&stud,sizeof(struct(Student_type),1,fp));

//补充，以上函数如果执行成功，则返回输入、输出数据项的个数

对 EOF 的说明

EOF 本来表示文件末尾，意味着读取结束，但是很多函数在读取出错时也返回 EOF，那么当返回 EOF 时，到底是文件读取完毕了还是读取出错了？

我们可以借助 stdio.h 中的两个函数来判断，分别是 feof() 和 ferror()。

feof()

用于检测文件流是否到达了文件末尾（EOF），函数的原型如下：

1	`int feof(FILE *stream);`

参数
stream 是一个指向 FILE 类型的指针，表示要检查的文件流。
返回值
如果文件流位于文件末尾，则该函数返回非零值。否则，返回零。
注意
feof() 仅在尝试读取已到达文件尾之后的数据时才返回非零值，仅到达文件尾但未尝试读取的情况下，并不会导致 feof() 返回非零值。

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file;
    char ch;

    // 以读取模式打开文件
    file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("文件打开失败");
        return 1;
    }

    // 循环读取文件，直到到达文件尾
    while (1) {
        ch = fgetc(file);
        if (feof(file)) {
            break; // 如果到达文件尾，跳出循环
        }
        printf("%c", ch); // 打印字符
    }

    // 关闭文件
    fclose(file);

    return 0;
}

ferror()

-ferror() 函数用来判断文件操作是否出错，它的原型是：

1	`int ferror ( FILE *fp );`

#include<stdio.h>
int main(){
    FILE *fp;
    char ch;
  
    //如果文件不存在，给出提示并退出
    if( (fp=fopen("D:\\demo.txt","rt")) == NULL ){
        puts("Fail to open file!");
        exit(0);
    }

    //每次读取一个字节，直到读取完毕
    while( (ch=fgetc(fp)) != EOF ){
        putchar(ch);
    }
    putchar('\n');  //输出换行符

    if(ferror(fp)){
        puts("读取出错");
    }else{
        puts("读取成功");
    }

    fclose(fp);
    return 0;
}

随机读写数据文件

随机访问：可以对任何位置上的数据进行访问

文件位置标记及其定位

文件位置标记 – 文件指针

一般情况（顺序读写）：
- 对字符进行顺序读写,文件位置指向文件开头，文件位置标记会自动向后移动一个位置。
- 直到所有的数据写完，此时文件位置标记在最后一个数据之后。
随机读写：
- 人为地移动文件标记的位置。
流式文件即可以随机读写，又可以顺序读写
关键在于控制文件的位置标记

文件位置标记的定位

rewind函数–使文件位置标记指向文件开头

1	`void rewind ( FILE *fp );`

fseek函数 – 改变文件位置标记
调用形式:
fseek(文件指针,位移量,起始点)
1
int fseek ( FILE *fp, long offset, int origin );
- 参数说明：
  1. fp 为文件指针，也就是被移动的文件。
  2. offset 为偏移量，也就是要移动的字节数。之所以为 long 类型，是希望移动的范围更大，能处理的文件更大。offset 为正时，向后移动；offset 为负时，向前移动。
  3. origin 为起始位置，也就是从何处开始计算偏移量。C语言规定的起始位置有三种，分别为文件开头、当前位置和文件末尾，每个位置都用对应的常量来表示：
  起始点常量名常量值
  
  文件开头 SEEK_SET 0
  
  当前位置 SEEK_CUR 1
  
  文件末尾 SEEK_END 2
  
  例如，把位置指针移动到离文件开头100个字节处：
  fseek(fp, 100L, 0);
  值得说明的是，fseek() 一般用于二进制文件，在文本文件中由于要进行转换，计算的位置有时会出错。
ftell函数 – 测定文件位置标记的当前位置
- 如果调用函数出错，返回-1L(fp文件指针不存在)

起始点	常量名	常量值
文件开头	SEEK_SET	0
当前位置	SEEK_CUR	1
文件末尾	SEEK_END	2

随机读写

/*
例：10.6 在磁盘文件中存有10个学生数据。要求将1，2，5，7，9个学生
数据输入计算机，并在屏幕上显示出来
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct Student_type  //学生数据类型
{
    char name[10];
    int num;
    int age;
    char addr[15];

}stud[10];


int main(int argc, char const *argv[])
{
    int i;
    FILE *fp;
    struct Student_type * p;
    if((fp = fopen("stu.dat","rb"))==NULL)
    {
        printf("cannot open file\n");
        exit(0);
    }    
    for(p=stud; p<stud+10; p+=2)
    {
        fseek(fp,(p-stud)*sizeof(struct Student_type),0);
        //0 -- origin
        //1 -- current
        //2 -- end
        fread(p,sizeof(struct Student_type),1,fp); 
        //将一个数据块读入结构体变量
        
        printf("%s\t%d\t%d\t%s\n",p->name,p->num,p->age,p->addr);
         
    }
    
    fclose(fp);
    return 0;
}

//输出
Zhagmg  1001    19      room01
Tan     1001    19      room01
Li      1001    19      room01
Zhen    1001    19      room01
Qin     1001    19      room01

文件读写出错检测

ferror函数 – 错误流检查函数
- 如果ferror 返回值为0 （假），表示未出错；如果返回一个非零值，表示出错。
clearerr函数 – 使文件错误标志和文件结束标志置为0
- 假设在调用一个输入输出，函数时出现错误， ferror 函数值为一个非零值。应该立即涸用clearerr(fp) ，使ferror( fp ) 的值变成0 ，以便再进行下一次的检测。
- 只要出现文件读写出错标志，它就一直保留，直到对同一文件调用clearerr 函数或
  rewind 函数．或任何其他一个输入输出函数。

C语言

#C_file

c语言-文件

https://clint456.github.io/2023/09/25/C语言-2023-09-26-文件/

作者

clint

发布于

2023年9月26日

许可协议

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