文件操作（2）

前言

上节我们学习了文件操作，因为文件操作的内容比较多，我把文件操作的博客拆分成两节来进行讲解，那么事不宜迟，我们正式的开始今天的学习

文件的顺序读写（2）

fprintf、fscanf函数的使用

fprintf是格式化的输出函数，具体使用方法如下：

通过比较，我们发现 fprintf 函数和 printf 函数的参数及其相像，仅仅在第一个参数上面有区别，fprintf 函数相较于 printf 函数多出了一个文件流的参数，下面我们来试着使用一下 fprintf 函数：

#include <stdio.h>

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	float score;
};

int main(void)
{
	struct S s = { "张三",20,65.5f };
	//把s里面的数据存在文件中

	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	
	//写文件，以文本的形式写入
	fprintf(pf, "%s %d %f", s.name, s.age, s.score);

	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

通过分析 test.txt 文件，我们可以知道：

写文件是以文本的形式写入的，而非二进制文件形式

我们可以通过 fprintf 函数将数据写入文件，那么我们应该用什么方式把文件读出来呢？

答案是使用 fscanf 函数，我们来看看 fscanf 函数的具体使用方式：

我们通过对比也可以知道：fscanf 函数和 scanf 函数参数相似度也很高，也只缺少一个流参数，下面我们来尝试使用一下：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	float score;
};

int main(void)
{
	struct S s = { 0 };
	//在文件中提取数据放入s

	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	
	//读文件
	fscanf(pf, "%s %d %f", s.name, &s.age, &s.score);

	//打印在屏幕上
	printf("%s %d %f\n", s.name, s.age, s.score);
	
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

我们知道，fprintf 和 fscanf 函数适用于所有输出流和所有输入流，那么我们该怎么印证这一点呢？

我们可以通过尝试使用 fprintf 将数据输出到屏幕上打印，我们来尝试一下：

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	float score;
};

int main(void)
{
	struct S s = { 0 };
	//在文件中提取数据放入s

	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	//读文件
	fscanf(pf, "%s %d %f", s.name, &s.age, &s.score);

	//打印在屏幕上
	fprintf(stdout, "%s %d %f\n", s.name, s.age, s.score);

	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

scanf / fscanf / sscanf   &&   printf / fprintf /sprintf 

下面我们来进行一组函数的对比：

scanf / fscanf / sscanf 

printf / fprintf /sprintf 

sscanf 函数和 sprintf 函数

我们来了解一下 sscanf 函数和 sprintf 函数：

sprintf 函数：将格式化的数据写入一个字符串，也就是说，把格式化的数据转化成字符串

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	float score;
};

int main(void)
{
	char buf[200] = { 0 };
	struct S s = { "张三",20,65.5f };
	sprintf(buf, "%s %d %f", s.name, s.age, s.score);
	printf("%s\n", buf);
	return 0;
}

sscanf 函数：在字符串中读取格式化的数据

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	float score;
};

int main(void)
{
	char buf[200] = { 0 };
	struct S s = { "张三",20,65.5f };
	sprintf(buf, "%s %d %f", s.name, s.age, s.score);
	printf("1:以字符串的形式打印 %s\n", buf);
	struct S t = { 0 };
	sscanf(buf, "%s %d %f", t.name, &t.age, &t.score);
	printf("2:按照格式打印 %s %d %f\n", t.name, t.age, t.score);

	return 0;
}

（因为两个函数的使用与 printf 函数和 scanf 函数差不多，所有没有做过多的讲解，仅仅呈现代码来带大家了解其使用过程，若不能够理解，可以自行去 http://cplusplus.com 进行更细致入微的了解）

函数对比

通过之前的学习，我们可以知道：

scanf 函数：从标准输入流（键盘）上读取格式化的数据

fscanf 函数：从所有输入流上读取格式化的数据

sscanf 函数：在字符串中读取格式化的数据

printf 函数：把数据以格式化的形式打印在标准输出流上

fprintf 函数：把数据以格式化的形式打印在指定的输出流上

sprintf 函数：将格式化的数据写入一个字符串，也就是说，把格式化的数据转化成字符串

fread 函数和 fwrite 函数

我们可以知道：

ptr 是指向需要写入进数据的数组

size 是写入数据类型所占用的字节，例如：整型数组的 size 就为 4

count 是写入元素的个数

stream 是流

具体使用方法如下：

int main(void)
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5 };
	
	FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	//写数据
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	fwrite(arr, sizeof(arr[0]), sz, pf);

	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

我们此时打开 test.txt 文件，看看里面是否有我们写入的内容：

打开了 test.txt 文件，虽然里面存有了文件，但是我们发现里面存储的是乱码，这是为什么呢？

因为 fwrite 函数是针对二进制数据输出的函数，当我们用文本的形式打开时，就会显示乱码，当我们以二进制的形式读取文件，就能出现我们写入的数据，此时我们需要使用 fread 函数：

通过比较我们可以发现，fread 函数和 fwrite 函数的参数是如出一辙的，那么接下来我们使用 fread 函数将二进制文件里面的数据读出来：

int main(void)
{
	int arr[5] = { 0 };

	FILE* pf = fopen("test.txt", "rb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	//读取二进制数据
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	fread(arr, sizeof(arr[0]), sz, pf);
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

因为 fread 的返回值类型是size_t 那么 fread 函数一次会读取 count 个数据并且返回，如果数组里面的元素大于 count 个，那么 fread 函数将会多次读取，直到数组里面的元素全部被读取完，这样我们就可以更好的读取未知数组元数个数的数组里面的数据，因此我们可以这样改写代码：

int main(void)
{
	int arr[5] = { 0 };

	FILE* pf = fopen("test.txt", "rb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	//读取二进制数据
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int i = 0;

	while (fread(arr + i, sizeof(arr[0]), 1, pf))
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	

	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

文件的随机读写

fseek

fseek 函数可以根据文件指针的偏移量和位置来定位文件指针，也就是定位文件的内容里面的光标

变量 offset 就是偏移量

变量 origin 就是文件的起始位置，其中文件的起始位置有三种：

SEEK_SET:是文件的起始位置

SEEK_CUR:是文件指针当前的位置

SEEK_END:是文件的末尾

下面我们来使用一下：

int main(void)
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	//读文件
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	return 0;
}

首先是没有使用 fseek 函数的时候

每次顺序读取以后，光标都会自动向后移动一位

当我们使用 fseek 函数的时候，此时我们使用SEEK_CUR，并且偏移量为4

int main(void)
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	//读文件
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	
	fseek(pf, 4, SEEK_CUR);
	
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	return 0;
}

此时我们读到了f，我们还可以用其他方法读到f：

int main(void)
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	//读文件
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	
	fseek(pf, 5, SEEK_SET);
	
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	return 0;
}
​
int main(void)
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	//读文件
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	
	fseek(pf, -4, SEEK_END);
	
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	return 0;
}

​

这三种方法我们都可以得到f

ftell函数

ftell函数可以返回文件指针相对于起始位置的偏移量

int main(void)
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	//读文件
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	
	fseek(pf, -4, SEEK_END);
	
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	printf("%d\n", ftell(pf));

	return 0;
}

rewind函数

rewind 函数可以让文件指针回到文件的起始位置

int main(void)
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	//读文件
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	
	fseek(pf, -4, SEEK_END);
	
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	rewind(pf);
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	return 0;
}

文件读取结束的判断

被错误使用的feof

我们在读取文件的时候，不能用eof函数的返回值来直接判断文件是否读取结束

feof 函数的作用是当文件结束读取的时候，判断读取结束的原因是否为遇到文件末尾

文件读取结束有以下几种原因：

1.遇到了文件末尾-----feof

2.读取的时候发生错误-----ferror

当我们打开一个流的时候，每一个流上都有两个标记值：

1.是否遇到文件末尾---------feof

2.是否发生错误-----------ferror

文本文件在读取的时候，我们可以通过返回值来判断读取是否结束：

1.fgetc 判断返回值是否为EOF（如果读取正常，返回读取字符的ASCII码值，如果遇到文件末尾或者发生错误，则返回EOF)

2.fgets 判断返回值是否为 NULL(如果读取正常，返回存储字符串的字符数组的地址，如果遇到文件末尾或者读取错误，返回NULL)

3.二进制文件读取结束判断返回值是否小于实际要读的个数（fread） 

下面我们来运用所学的知识完成文件与文件间的内容拷贝：

int main(void)
{
	FILE* pfin = fopen("test1.txt", "r");
	if (pfin == NULL)
	{
		perror("fopen1");
		return 1;
	}

	FILE* pfout = fopen("test2.txt", "w");
	if (pfout == NULL)
	{
		fclose(pfin);
		perror("fopen2");
		return 1;
	}

	//读文件和写文件
	int ch = 0;
	while ((ch = fgetc(pfin)) != EOF)
	{
		fputc(ch, pfout);
	}

	fclose(pfin);
	pfin = NULL;
	fclose(pfout);
	pfout = NULL;
	

	return 0;
}

代码比较简单，仅仅只作演示，不作讲解

文件缓冲区

在数据从内存中写入硬盘的时候，需要经过文件缓冲区，下面是内存缓冲区的官方解释：

ANSIC标准采⽤“缓冲⽂件系统”处理的数据⽂件的，所谓缓冲⽂件系统是指系统⾃动地在内存中为 程序中每⼀个正在使⽤的⽂件开辟⼀块“⽂件缓冲区”。从内存向磁盘输出数据会先送到内存中的缓 冲区，装满缓冲区后才⼀起送到磁盘上。如果从磁盘向计算机读⼊数据，则从磁盘⽂件中读取数据输 ⼊到内存缓冲区（充满缓冲区），然后再从缓冲区逐个地将数据送到程序数据区（程序变量等）。缓 冲区的⼤⼩根据C编译系统决定的。

我们在把程序数据区的内容写到硬盘里面去的时候，我们需要先填满缓冲区，在缓冲区满了以后才会写入到硬盘里面去，若是没有内存缓冲区，系统效率就会很低，会频繁的被打断。fflash 函数可以刷新缓冲区，直接将缓冲区里面现有的代码写入硬盘中，下面我们来写一个代码来验证这一点：

#include <windows.h>
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;
}

（因为我是VS2022，没有办法演示，大家知道怎么使用以及文件缓冲区的概念就可以了）

所以我们可以得出以下结论：

因为有缓冲区的存在，C语⾔在操作⽂件的时候，需要做刷新缓冲区或者在文件操作结束的时候关闭文件。 如果不做，可能导致读写⽂件的问题。

结尾

那么文件操作的所有内容就到此结束了，谢谢您的浏览！！！

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