[C语言]-基础知识点梳理-文件管理

前言

  • 各位师傅们好，我是qmx_07，今天给大家讲解文件管理的相关知识，也就是常见的 读取，删除一类的操作

文件

为什么要使用文件？

  • 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
  • 使用文件我们可以将数据直接存放在电脑的硬盘上，做到了数据的持久化

文件分类

  • 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（从文件功能的角度来分类的
  • 程序文件:包括源程序⽂件（后缀为.c）,⽬标⽂件（windows环境后缀为.obj）,可执⾏程序（windows环境后缀为.exe）
  • 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
  • 文件名:⽂件路径+⽂件名主⼲+⽂件后缀

文件的打开和关闭

文件指针

1.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
2.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， 使用者不必关心细节。
3.一般都是通过一个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

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找到与它关联的文件
    在这里插入图片描述

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。
  • ANSIC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 );

mode表⽰⽂件的打开模式，下⾯都是⽂件的打开模式：
在这里插入图片描述

代码实例

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("C:\\Users\\ASUS\\Desktop\\test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}
	//读文件

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

文件的顺序读写

在这里插入图片描述

写字符

写字符函数:

int fputc ( const char * str, FILE * stream );

代码实例:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("G:\\c_test\\test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}

	//写文件
	fputc('a', pf);

	//关文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

查看目录内容:
在这里插入图片描述

读取字符

读取字符函数原型:

int fgetc ( const char * str, FILE * stream );

代码实例:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("G:\\c_test\\test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}

	//写文件
	int ch = fgetc( pf);
	printf("%c", ch);
	//关文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

在这里插入图片描述

  • 返回类型为 int 以适应特殊值 EOF，这表示失败.基于此，我们可以循环输出：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("G:\\c_test\\test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}

	//写文件
	int ch = 0;
	while ((ch = fgetc(pf)) != EOF)
	{
		printf("%c", ch);
	}
	printf("%c", ch);
	//关文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

在这里插入图片描述

写一行数据

函数原型:

int fputs ( const char * str, FILE * stream );

代码实例:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("G:\\c_test\\test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}

	//写文件
	fputs("hello", pf);

	//关文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

在这里插入图片描述

  • “w"模式会覆盖文件内容，可以尝试使用"a”
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "a");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}

	//写一行数据
	fputs("hello", pf);

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

在这里插入图片描述

读取一行数据

函数原型:

char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("G:\\c_test\\test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}

	//读取文件
	char arr[20];
	fgets(arr, 5,pf);
	printf("%s\n", arr);
	//关文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

在这里插入图片描述

  • 读5个数据，真正读到的才4个，还有一个’\0’

格式化输出

函数原型:

int fprintf ( FILE * stream, const char * format, ... );

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
struct S
{
	char arr[10];
	int age;
	float score;
};

int main()
{
	struct S s = { "zhangsan",25,50.5f };

	FILE* pf = fopen("G:\\c_test\\test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}

	fprintf(pf, "%s %d %f", s.arr, s.age, s.score);
	//关文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

在这里插入图片描述

格式化输入

函数原型:

int fscanf ( FILE * stream, const char * format, ... );

代码实例:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
struct S
{
	char arr[10];
	int age;
	float score;
};

int main()
{
	struct S s = { 0 };

	FILE* pf = fopen("G:\\c_test\\test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}

	fscanf(pf, "%s %d %f", s.arr, &(s.age), &(s.score));
	printf("%s %d %f", s.arr, s.age, s.score);
	//关文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

在这里插入图片描述

二进制输出

函数原型:

size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );

代码实例:

struct S
{
	char arr[10];
	int age;
	float score;
};
int main()
{
	struct S s = { "zhangsan",25,50.5f };
	//以二进制形式写到文件中
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//二进制的方式写
	fwrite(&s, sizeof(struct S), 1, pf);


	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

在这里插入图片描述

二进制输入

函数原型:

size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>

struct S
{
	char arr[10];
	int age;
	float score;
};
int main()
{
	struct S s = { 0};
	//以二进制形式写到文件中
	FILE* pf = fopen("G:\\c_test\\test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//二进制的方式读取
	fread(&s, sizeof(struct S), 1, pf);
	printf("%s %d %f", s.arr, s.age, s.score);



	fclose(pf);
	pf = NULL;
}

在这里插入图片描述

文件随机读写

  • 随机读写：不从首个位置开始，而可以选择任意位置

fseek

函数原型:

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

文本内容:
在这里插入图片描述
代码实例:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("G:\\c_test\\test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}
	//读文件
	//定位文件指针
	fseek(pf, 2, SEEK_SET);
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

在这里插入图片描述

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("G:\\c_test\\test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}
	//读文件
	//定位文件指针
	fseek(pf, 2, SEEK_SET);
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	
	fseek(pf, 2, SEEK_CUR);
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

在这里插入图片描述

  • SEEK_CUR就是在当前位置，在进行跳转

ftell

函数原型:

long int ftell ( FILE * stream );
  • 概念：返回文件指针相对于起始位置的偏移量
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("G:\\c_test\\test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}
	//读文件
	//定位文件指针
	fseek(pf, 2, SEEK_SET);
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	printf("%d\n", ftell(pf));//3

	//fseek(pf, 2, SEEK_CUR);
	fseek(pf, -1, SEEK_END);
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	printf("%d\n", ftell(pf));//6
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

在这里插入图片描述

rewind

函数原型:

void rewind ( FILE * stream );

  • 概念：返回到文件起始位置

代码实例:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("G:\\c_test\\test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}
	//读文件
	//定位文件指针
	fseek(pf, 2, SEEK_SET);
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	rewind(pf);
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

在这里插入图片描述

文本文件和二进制文件

  • 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在这里插入图片描述

文件读取和结束的判定

  • 牢记：在文件读取过程中，不能用feof函数的返回值直接用来判断文件的是否结束

  • 而是应用于当文件读取结束的时候，判断是读取失败结束，还是遇到文件尾结束

文本文件读取是否结束，判断返回值是否为 EOF （ fgetc ），或者 NULL （ fgets）
例如：
fgetc 判断是否为 EOF .
fgets 判断返回值是否为 NULL

  • 二进制文件的读取结束判断，判断返回值是否小于实际要读的个数。例如：
    fread判断返回值是否小于实际要读的个数。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
    int c; // 注意：int，非char，要求处理EOF
    FILE* fp = fopen("test.txt", "r");
    if(!fp) {
        perror("File opening failed");
        return EXIT_FAILURE;
    }
//fgetc 当读取失败的时候或者遇到文件结束的时候，都会返回EOF
    while ((c = fgetc(fp)) != EOF) // 标准C I/O读取文件循环
    {
        putchar(c);
    }
    //判断是什么原因结束的
    if (ferror(fp))
        puts("I/O error when reading");
    else if (feof(fp))
        puts("End of file reached successfully");
    fclose(fp);
}

文件缓冲区

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。
在这里插入图片描述

  • 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。

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