一.流和标准流：

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        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。
• 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：指针。 FILE* ，通常称为⽂件

  C语⾔中， 就是通过 FILE* 的⽂件指针来维护流的各种操作的。

二.文件指针

• 每个系统被使用的文件都在内存中开辟了一个相对应的文件信息区，用来存放文件的相关信息，这些信息被保存在结构体变量中，而该结构体类型是由系统生命的，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;
  

  每当打开一个文件的时候，系统就会根据文件的情况自动创建一个FILE结构体的变量，并填充其中的信息，使用者不关心细节。（本节内容具体关注实操）

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• 通过文件指针变量能够间接的找到与之关联的文件

三.实际操作

• 在visual studio  2022的同级目录下创建一个test.txt文件来演示练习
• 文件的打开与关闭：
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四.文件操作概览

在C语言中，"所有输入流"和"所有输出流"是指文件流可以分为两大类，一类用于输入操作，另一类用于输出操作。这里的"所有"是指这两大类文件流都包括在内。下面是详细的解释：
### 输入流
输入流用于从文件中读取数据。在C语言中，标准输入流通常是键盘输入，而文件输入流是通过`fopen()`函数以只读模式（如`"r"`）打开的文件。此外，还有其他一些特殊的输入流，例如标准输入流`stdin`，它可以用作大多数输入函数的默认流。
以下是一些常用的输入流函数：

- `fgetc()`：读取一个字符。
- `fgets()`：读取一行文本。
- `fscanf()`：根据指定格式读取输入。
- `scanf()`：标准输入流扫描格式化输入。
- `getchar()`：读取一个字符，等同于`fgetc()`对`stdin`的调用。

### 输出流
输出流用于向文件中写入数据。在C语言中，标准输出流通常是屏幕输出，而文件输出流是通过`fopen()`函数以只写模式（如`"w"`）打开的文件。同样，还有其他一些特殊的输出流，例如标准输出流`stdout`，它可以用作大多数输出函数的默认流。
以下是一些常用的输出流函数：

- `fputc()`：写入一个字符。
- `fputs()`：写入一行文本。
- `fprintf()`：根据指定格式写入输出。
- `printf()`：标准输出流格式化输出。
- `putchar()`：写入一个字符，等同于`fputc()`对`stdout`的调用

### 适用的文件流
当提到"所有输入流"和"所有输出流"时，它意味着上述函数可以用于任何打开的文件流，无论它是通过`fopen()`以特定模式打开的，还是标准输入输出流`stdin`和`stdout`。这些函数是通用的，可以用于各种不同的文件操作场景。
例如，`fscanf()`和`fprintf()`函数可以用于读取和写入任何类型的文件，只要文件是以适当的方式打开的。`fgetc()`和`fputc()`可以用于读取和写入任何字符，但它们通常用于处理文本文件。而`fread()`和`fwrite()`则用于处理二进制文件，可以读取和写入任意字节序列。

用法举例

Moves the file pointer to a specified location.//移动文件指针到具体的位置

int fseek( FILE *stream, long offset, int origin );

• FILE *stream：这是指向 FILE 对象的指针，该对象标识了要更改位置的文件流。FILE 结构体定义在标准库文件 stdio.h 中。

• long offset：这是一个长整型数值，表示从 whence 指定的位置开始移动的字节数。如果 offset 是正数，文件读写位置将向文件末尾移动；如果是负数，则向文件开头移动。

• int whence：这是一个整型数值，用来指定 offset 的参考位置。whence 的值可以是以下三个常量之一：

  • SEEK_SET：从文件的开头开始计算 offset。这是默认值。
  • SEEK_CUR：从当前的读写位置开始计算 offset。
  • SEEK_END：从文件的末尾开始计算 offset。

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• 可见fseek使得指针移动到9的位置，并且在9之后将“sam”写入覆盖了原有的字符

ftell

Gets the current position of a file pointer.

long ftell( FILE *stream );

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• fseek (pFile, 0, SEEK_END);  这行代码使用 fseek 函数将文件的读写位置移动到文件的末尾。

• size=ftell (pFile); 这行代码调用 ftell 函数，获取当前的文件位置指针，并将其值存储在变量 size 中。由于之前已经将读写位置移动到文件末尾，ftell 返回的就是文件的大小。

rewind

Repositions the file pointer to the beginning of a file.

//重定位文件指针到文件的开始

void rewind( FILE *stream );

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• fputc(n, fp); 在循环体内，这行代码使用 fputc 函数将当前字符 ‘n’ 写入到文件流 fp 中。

• rewind(fp); 这行代码调用 rewind 函数，将文件流 fp 的读写位置重置到文件的开头。

• fread(buffer, 1, 26, fp); 这行代码使用 fread 函数从文件流 fp 中读取前 26 个字符（每个字符 1 字节）到字符数组 buffer 中。

• buffer[26] = '\0'; 这行代码将字符数组 buffer 的第 26 个位置设置为空字符 '\0'，即字符串结束标志，以确保之后使用 printf 打印时能够正确识别字符串的结束。

文件读取结束的判定

• 文本文件的读取是否结束判断返回值是否为EOF（fgetc）/NULL/fgets

• #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  
  int main() {
      FILE *fp = fopen("test.txt", "r");
      if (fp == NULL) {
          perror("无法打开文件");
          return EXIT_FAILURE;
      }
  
      char buffer[100];
      while (fgets(buffer, sizeof(buffer), fp)) {
          // 打印读取到的字符串
          printf("%s", buffer);
      }
  
      if (ferror(fp)) {
          // 如果发生错误，则输出错误信息
          perror("读取文件时发生错误");
      } else if (feof(fp)) {
          // 如果文件读取结束是因为到达文件末尾，则输出相关信息
          printf("读取到了文件末尾。\n");
      }
  
      fclose(fp);
      return EXIT_SUCCESS;
  }

   

• 二进制文件的读取结束判断返回值是否小于实际要读的个数

• #include <stdio.h>
  enum { SIZE = 5 };
  int main(void)
  {
   double a[SIZE] = {1.,2.,3.,4.,5.};
   FILE *fp = fopen("test.bin", "wb"); // 必须⽤⼆进制模式
   fwrite(a, sizeof *a, SIZE, fp); // 写 double 的数组
   fclose(fp);
  1
   double b[SIZE];
   fp = fopen("test.bin","rb");
   size_t ret_code = fread(b, sizeof *b, SIZE, fp); // 读 double 的数组
   if(ret_code == SIZE) {
   puts("Array read successfully, contents: ");
   for(int n = 0; n < SIZE; ++n) 
   printf("%f ", b[n]);
   putchar('\n');
   } else { // error handling
   if (feof(fp))
   printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n");
   else if (ferror(fp)) {
   perror("Error reading test.bin");
   }
   }
   fclose(fp);
  }

 文件缓冲区

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
//VS2019 WIN11环境测试
int main()
{
 FILE*pf = fopen("test.txt", "w");
 fputs("abcdef", pf);//先将代码放在输出缓冲区
 printf("睡眠10秒-已经写数据了，打开test.txt⽂件，发现⽂件没有内容\n");
 Sleep(10000);
 printf("刷新缓冲区\n");
 fflush(pf);//刷新缓冲区时，才将输出缓冲区的数据写到⽂件（磁盘）
 //注：fflush 在⾼版本的VS上不能使⽤了
 printf("再睡眠10秒-此时，再次打开test.txt⽂件，⽂件有内容了\n");
 Sleep(10000);
 fclose(pf);
 //注：fclose在关闭⽂件的时候，也会刷新缓冲区
 pf = NULL;
 return 0;
}