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💗系列专栏： 【C语言详解】 【数据结构详解】
文件操作
1、为什么使用文件？
2、什么是文件？
2.1、程序文件
2.2、数据文件
2.3、文件名
3、二进制文件和文本文件
4、文件的打开和关闭
4.1、流和标准流
4.1.1、流
4.1.2、标准流
4.2、文件指针
4.3、文件的打开和关闭
总结
1、为什么使用文件？
如果没有文件，我们写的程序的数据是存储在电脑的内存中，如果程序退出，内存回收，数据就丢失了，等再次运行程序，是看不到上次程序的数据的，如果要将数据进行持久化的保存，我们可以把数据存放在
磁盘文件、存放到
数据库等方式。此处我们就讲到如何
将数据放入到磁盘文件当中。
2、什么是文件？
磁盘（硬盘）上的文件是文件。例如电脑当中的C盘内放入的文件夹内的内容就是文件。
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（从文件功能的⻆度来分类
的）。
2.1、程序文件
程序文件包括源程序文件（后缀为.c）,目标为件（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。
本弹讨论的是
数据文件
。
在以前各弹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
。
2.3、文件名
⼀个文件要有⼀个
唯⼀的文件标识
，以便用户识别和引用。
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
c:\code\ ---文件路径 test.txt ---文件名主干+文件后缀
为了方便起见，文件标识常被称为文件名。
3、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
。
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中，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。
⼀个数据在文件中是怎么存储的呢？
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（VS2022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;
}在VS上打开⼆进制文件：
先执行此代码，创建test.txt文件，然后在源文件添加现有项。添加文件test.txt，以二进制编辑器打开该文件。
4、文件的打开和关闭
4.1、流和标准流
4.1.1、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
。
4.1.2、标准流
那为什么我们从键盘输入数据，向屏幕上输出数据，并没有打开流呢？
那是因为C语言程序在启动的时候，默认打开了3个流：
• stdin - 标准输入流，在大多数的环境中从键盘输入，scanf函数就是从标准输入流中读取数据。• stdout - 标准输出流，大多数的环境中输出至显示器界面，printf函数就是将信息输出到标准输出流中。• stderr - 标准错误流，大多数环境中输出到显示器界面。
这是默认打开了这三个流，我们使用scanf、printf等函数就可以直接进行输入输出操作的。
stdin、stdout、stderr 三个流的类型是： FILE* ，通常称为文件指针。
C语言中，就是
通过 FILE* 的文件指针来维护流的各种操作的。
4.2、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.
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，使用者不必关新细节。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间接找到与它关联的文件。
比如：
4.3、文件的打开和关闭
文件在读写之前应该先打开文件，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。
ANSI C 规定使用 fopen 函数来打开文件， fclose 来关闭文件。
//打开⽂件
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
//关闭⽂件
int fclose ( FILE * stream );
filename表文件名，
mode表示文件的打开模式，下面都是文件的打开模式：
| 文件使用方式 | 含义 | 如果指定文件不存在 |
| “r”（只读） | 为了输入数据，打开⼀个已经存在的文本文件 | 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） | 向⼀个⼆进制文件尾添加数据 | 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，建议⼀个新的文件 | 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，新建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，在文件尾进行读和写 | 建立⼀个新的文件 |
实例代码：
/* fopen fclose example */
#include <stdio.h>
int main()
{
FILE* pFile;
//打开文件
pFile = fopen("myfile.txt", "w");
//文件操作
if (pFile != NULL)
{
fputs("fopen example", pFile);
//关闭文件
fclose(pFile);
}
return 0;
}
总结
本篇博客就结束啦，谢谢大家的观看，如果公主少年们有好的建议可以留言喔，谢谢大家啦！
