【C-文件操作】一文教你如何将代码的数据持久化
【C-文件操作】一文教你如何将代码的数据持久化
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1.为什么使用文件？
2.什么是文件？
2-1文件的分类
2-2文件名
编辑2-3文件指针
备注:以下文件操作函数的头文件都是stdio.h
3.文件的打开和关闭
3-1文件的打开
3-2 文件的关闭
4.文件的顺序读写
4-1字符输出函数,文件的写入-----fputc
编辑
4-2字符输入函数:文件的读出----fgetc
4-3文本行输出函数,文本的写入---fputs
4-4文本行输入函数:文件的读出---fgets
4-5 格式化输出函数:文件的写入--->fprintf
4-6格式化输入函数:文件的读出--->fscanf
编辑
4-7 sprintf和sscanf
4-8二进制的读和写 fread和fwrite
5.文件的随机读写
6.文本文件和二进制文件
7.文件读取结束的判定
8.文件缓冲区
1.为什么使用文件？
按信息存储时间来分信息:
- 临时性信息:内存中,随断电丢失
- 永久性信息:硬盘或光盘等中的,放在文件中.
文件:载体,能将临时性信息通过文件变为永久性信息
使用文件可以使得数据持久化：当我们在运行程序结束后，程序再次运行时，上一个程序的数据就会丢失，为了将上一次程序的数据保存下来，就产生了位于硬盘上的文件。
2.什么是文件？
2-1文件的分类
- 程序文件：test.c,test.obj,test.exe等，可操作性数据文件
- 数据文件：二进制文件和文本文件等，存放一般的数据
2-2文件名
文件名3部分:文件路径+文件名主干+后缀
例如：D:\QQ\QQ文件下载\MYSQL安装和配置.pdf
2-3文件指针
每一个正在使用的文件，都在内存中 开辟了相应的文件信息区，来存放文件的相关信息(比如文件名，文件状态,文件当前的位置等等),这些信息是被保存在一个结构体变量FILE中的。
备注:以下文件操作函数的头文件都是stdio.h
3.文件的打开和关闭
3-1文件的打开
函数原型:FILE* fopen(const char* filename ,const char* mode) 参数1：file-->文件名：例如D:\桌面\test.txt,用字符串表示 备注：这里涉及绝对路径和相对路径以及转义字符的知识，\\才是\ 参数2：mode--->启动的访问类型,用字符串表示 返回值:FILE* --->打开成功，则返回所打开文件的文件指针；打开失败，则返回NULL
打开方式(mode)的类型:
由于文件类型不同:"r"用于处理文本文件(.c,.txt),"rb"用于处理二进制文件(.exe.,.zip),同理"wb","ab"...
- r-read 读
- w-write 写
- a-append 追加
- t-test 文本文件,一般省略不写
- b-binary 二进制文件文件
- + 读和写
3-2 文件的关闭
int fclose(FILE* stream)
- FILE* stream 打开文件的地址
- 函数返回值:int类型,如果为0,则关闭成功
int main()
{
//文件的打开
FILE* pf = fopen("D:\\桌面\\test.txt","r");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//文件的关闭
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}4.文件的顺序读写
关于这里的所有输入/出流的理解:
备注:每一个流的类型都是FILE*类型
4-1字符输出函数,文件的写入-----fputc
int fputc(int c,FILE* stream) 参数1:c---->要写入的字符 参数2:stream----->指向FILE结构的指针
//写文件,mode改为w
fputc('a', pf);
fputc('b', pf);
fputc('c', pf);
fputc('d', pf);
for (char ch = 'a'; ch <= 'z'; ch++)
{
fputc(ch,pf);
}
4-2字符输入函数:文件的读出----fgetc
int fgetc(FILE* stream) 返回值:打开成功返回读出的那个字符; 打开失败返回EOF,
//读文件,mode改为r
char ch1 = fgetc(pf);
char ch2 = fgetc(pf);
char ch3 = fgetc(pf);
char ch4 = fgetc(pf);
printf("%c%c%c%c", ch1, ch2, ch3, ch4);
char ch = 0;
while ((ch = fgetc(pf)) != EOF)
{
printf("%c", ch);
}
4-3文本行输出函数,文本的写入---fputs
//文件的写入
fputs("hello world",pf);
//备注:这里mode为"w",每次打开文件时会将原来文件的内容进行销毁
//但是这里销毁是针对fopen打开而言的,而不是fputc
fputs("XXXXXXXXXXX",pf);
4-4文本行输入函数:文件的读出---fgets
char * fgets( char *string, int n, FILE *stream ); 参数1:数据的存储位置(字符串) 参数2:一行中要读取的最大字符数 参数3:指向FILE结构的指针 返回值:读取成功时返回读取到的字符数组的首地址; 读取失败时返回NULL
关于n:
当n>STR_MAX_SIZE,程序会自动识别,再读取完该行所有字符后添加'\0'作为结束符 当n<=STR_MAX_SIZE,写的n,能读取到的字符也只有n-1个. 所以如果要读取整行,尽管将n写大,程序会自动识别.
char str[30] = { 0 };
fgets(str, 100, pf);
printf("%s", str);
对于fputs是一次写入一行字符串,但是不会自动换行,可在一行字符串末尾加上\n换行 对于fgets是一次读取一行字符串,如果有多行则需要使用多次fgets
关于打开或写入等等失败的返回值问题,看函数原型: 函数原型中返回值的类型为int,一般以EOF作为失败时的返回值,比如fgetc 函数原型中返回值的类型为char*,一般以NULL作为失败时的返回值,比如fopen和fgets
4-5 格式化输出函数:文件的写入--->fprintf
int fprintf( FILE *stream, const char *format [, argument ]...); 备注,这里和后面的fscanf都和原来我们学过的printf和scanf类似,只是在参数列表中添加了一个参数FILE*stream,也就是指向FILE结构的指针. 比如:fprintf(pf,"%s\t%s\t%d", per1.name, per1.sex, per1.age);
typedef struct Person
{
char name[20];
char sex[5];
int age;
}Person;
int main()
{
Person per1 = { "每天都要记得刷题","保密",19 };
//打开文件
FILE* pf = fopen("D:\\桌面\\test.txt", "w");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//文件的写入
fprintf(pf,"%s\t%s\t%d", per1.name, per1.sex, per1.age);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
4-6格式化输入函数:文件的读出--->fscanf
typedef struct Person
{
char name[20];
char sex[5];
int age;
}Person;
int main()
{
Person per1 = {0};
//打开文件
FILE* pf = fopen("D:\\桌面\\test.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//文件的读出
fscanf(pf,"%s%s%d", per1.name, per1.sex, &per1.age);
fprintf(stdout, "%s\t%s\t%d\n", per1.name, per1.sex, per1.age);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
我知道为什么写文件只需要fprintf，读文件要fscanf和printf了
我知道为什么写文件只需要fprintf，读文件要fscanf和printf了!
4-7 sprintf和sscanf
typedef struct Person
{
char name[20];
int age;
double height;
}Person;
int main()
{
char str[40] = { 0 };
Person per1 = { "zhangsan",19,180.0 };
//从结构体中合成str字符串
sprintf(str, "%s %d %lf", per1.name, per1.age,per1.height);
printf("%s\n", str);
//从str字符串中提取结构体数据
Person temp = { 0 };
sscanf(str,"%s %d %lf", temp.name, &(temp.age), &(temp.height));
printf("%s %d %lf\n", temp.name, temp.age, temp.height);
return 0;
}
4-8二进制的读和写 fread和fwrite
size_t fread( void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream ); 参数1：读取的数据放的位置（地址） 参数2：要读取的每一个元素的大小 参数3：多少个这样的元素 参数4：指向FILE结构的指针
typedef struct Person
{
char name[20];
int age;
double height;
}Person;
int main()
{
Person per = { "张三",19,180.0 };
FILE* pf = fopen("D:\\桌面\\test.txt", "wb");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//二进制方式写入数据
fwrite(&per, sizeof(Person), 1, pf);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
typedef struct Person
{
char name[20];
int age;
double height;
}Person;
int main()
{
Person per = { "张三",19,180.0 };
FILE* pf = fopen("D:\\桌面\\test.txt", "rb");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
Person temp = { 0 };
fread(&temp, sizeof(Person), 1, pf);
printf("%s %d %lf", temp.name, temp.age, temp.height);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}5.文件的随机读写
通过上面我们知道fgetc函数的作用在于获取指针当前指向的字符,并且将指针指向下一个位置.
那么如果我想随机读取记事本test.txt中的任意一个字符,有没有什么办法呐?
int fseek(FILE* stream,int offset, int origin) 作用:将指针从起始位置开始,向前或者向后偏移所需要个字节,以便随机读写.
//文件中存有123456为例
//随机读
fseek(pf, -2, SEEK_END);//5
char ch1=fgetc(pf);//拿出5,指针向后偏移一个位置到了6
printf("%c\n", ch1);
char ch2 = fgetc(pf);//拿到6,指针向后偏移一个位置
printf("%c\n", ch2);//6
long ftell(FILE* stream) 作用:获取指针的当前位置和第一个字符的位置的偏移量
long pos1=ftell(pf);
printf("%ld\n", pos1);//6int rewind(FILE* stream) 作用:使指针回到第一个字符的位置.
rewind(pf);//1int main()
{
//打开文件
FILE* pf = fopen("D:\\桌面\\test.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//随机读
fseek(pf, -2, SEEK_END);//5
char ch1=fgetc(pf);//拿出5,指针向后偏移一个位置到了6
printf("%c\n", ch1);
char ch2 = fgetc(pf);//拿到6,指针向后偏移一个位置
printf("%c\n", ch2);//6
long pos1=ftell(pf);
printf("%ld\n", pos1);//6
rewind(pf);//1
long pos2 = ftell(pf);
printf("%ld\n", pos2);//0
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
}6.文本文件和二进制文件
我们知道数据在内存中是以二进制的形式存储的: 如果不加任何转换就输出到外存中,就是二进制文件 如果加相应的转换就输出到外存中,也就是在外存中使用ASCII码的形式存储,就是文本文件. 备注:文本编辑器只能解析文本文件的数据
7.文件读取结束的判定
int feof(FILE* pf) 作用：当文件读取结束时,判断时读取失败异常结束,还是遇到文件末尾正常结束 返回值：返回值为为非0值则正常结束，返回0值则代表异常结束
文件读取时,不能用feof函数的返回值直接用来判定文件是否结束 而是应用于当文件读取结束时,判断时读取失败异常结束,还是遇到文件末尾正常结束
以用feof函数来判定文本文件的结束原因为例：
int main()
{
//打开文件
FILE* pf = fopen("D:\\桌面\\test.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
int ch = 0;
while ((ch = fgetc(pf)) != EOF)
{
putchar(ch);
}
printf("\n");
if (feof(pf))
{
printf("文件读取正常结束");
}
else
{
printf("文件读取异常结束");
}
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
}
8.文件缓冲区
所谓的缓冲文件系统是指系统自动的在内存中为程序中的每一个正在使用的文件开辟一块内存缓冲区，当内存向磁盘输出数据会先送到内存中的缓冲区，转满缓冲区后才一起送到磁盘上，从磁盘中输出数据也类似。
其实就是相当于一个盘子，当数据积攒到差不多再送到相应区域，防止频繁打扰操作系统。
//感受文件缓冲区
#include<windows.h>
int main()
{
FILE* pf = fopen("D:\\桌面\\test.txt", "w");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen:>");
return 1;
}
fputs("123456", pf);
printf("睡眠10秒，已经写数据了，但是打开test.txt文件，发现没有内容.\n");
Sleep(10000);
printf("刷新文件缓冲区.\n");
fflush(pf);
printf("再睡眠10秒，再次打开test.txt文件，发现有内容了.\n");
Sleep(10000);
fclose(pf);
pf = NULL;
}当fclose（pf）或者程序结束后时，程序会自动刷新文件缓冲区。
腾讯云开发者
