【c语言】巨巨巨详细！—— 文件操作（笔记整理）

一.文件是啥东东？

标啊题

   想必我们日常用电脑经常打开各种各样的文件，会用，但具体形容一下....

“啊？不就是..文件吗？鼠标点开那个...”

——想必会如这般语塞吧

这不得证明一下咱可是程序员，讲的专业点 咳 进入正题

        1. 使用文件的原因

       很早使用计算机的老前辈想将写的程序的数据存储在电脑的内存中，但是，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。

    于是老前辈脑瓜子一转，如果要将数据进⾏持久化的保存，搞个叫⽂件的东西存着就好了。

     放到现在，咱都知道，磁盘（硬盘）上的⽂件是⽂件。

     但是在咱敲代码的眼中，我们⼀般谈的⽂件，按功能分有两种：程序⽂件、数据⽂件

        2. 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）。

        3. 数据文件

       也就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。

      说的俗一点，就是咱看小说下载的那些个以.txt为后缀的东西。

      这篇笔记记的也是这玩意。

二.如何在程序设计中文件的打开和关闭

    用鼠标对电脑里的文件图标点击打开谁都会吧，有手就行，这个打开关闭就不用多说了。

    咱重点说说用敲代码的方式，对文件进行打开关闭。

把大象关进冰箱需要几步呢？       三步——打开冰箱门，把大象放进去，关上冰箱门。

同样的，读写文件也是——

      打开文件 → 读/写文件内容 → 关闭文件

（一）打开文件——fopen函数

1.文件指针——读写文件的“鼠标光标”

首先，我们需要一个能帮我们定位输入输出文件内容的工具。

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结构体的变量（这个结构体里面有文件名，文件位置等文件相关信息），需要我们⼀个FILE的指针来维护这个FILE结构的变量。

在我的个人理解里，他像一个编辑定位的鼠标光标，它可以指向某个文件的文件信息区，通过其即可访问到该文件。

笔的使用方式：

FILE* pf

2.打开文件——用指针使代码程序与文件建立联系

基本使用方式：

    FILE* pf= fopen("文件名","使用方式（是读还是写还是别的）");

	if (pf == NULL)   //防止出现野指针
	{
		perror(fopen);
		return 1;
	}

其中 文件名如“text.txt” , 使用方式如下

文件使用方式

（二）读/写文件内容

读写文件运用到的函数如下：

具体函数的使用实操 

顺序读写

1.fputc——写入一个字符：

    fputc('a', pf);

得到结果如图

2.fgetc——读取一个字符（两种使用）：

    //读取一个字符
    int ch = fgetc(pf);
    if (ch != EOF)
    {
        printf("%c\n", ch);
    }



   //连续每次读取一个字符

    //文件中有qwertyu
 
    int ch = fgetc(pf);
    printf("%c\n", ch);    //q
    ch = fgetc(pf);
    printf("%c\n", ch);    //W
    ch = fgetc(pf);
    printf("%c\n", ch);    //e
    ch = fgetc(pf);
    printf("%c\n", ch);    //r

第一段代码得到结果如图

3.fputs——覆盖并写入一行字符串数据：

  fputs("hahahaha", pf);

这里需要注意的是，如上面3.中原“text.txt”文件内容是qwertyu，但是我们fputs函数比较霸道，每次写入都会把原来的内容覆盖了。

原文件内容：

使用fputs后的文件内容

4.fgets——读取指定长度的一行字符串数据（两种使用）

原文件内容

我们需要创建一个数组来存放一定长度的数据， 然后将所读取的数据放入arr中。

第二段代码中，通过while循环将读取到“鼠标光标”指向数据末尾，也就是读完了。

//读文件指定长度的数据
	char arr[10] = { 0 };
	fgets(arr, 5, pf);   
	printf("%s\n", arr)

//读文件全部数据
	char arr[20] = { 0 };
	while (fgets(arr, 20, pf) != NULL)
	{
		printf("%s", arr);
	}

第一段代码结果如下 值得一提的是，fgets函数读完的结果一定会留最后一个数据给\0 （也就是读5个指定长度，它只读了4个长度，最后一个长度给\0.）

第二段代码结果

5.fprintf——将结构体信息写入文件

这里的fprintf也就比printf多了一个要连接文件与程序文件之间的“笔”——pf

其格式大致为

fprintf(文件指针名，"占位符"，要赋值的变量/结构体变量）
对比一下
printf("占位符"，要赋值的变量)

6.fscanf——从文件中读取数据内容放到结构体中

同5类似，其格式大致如下

fscanf(文件指针名，"占位符"，&赋值的变量/结构体变量）
对比一下
scanf("占位符"，&要赋值的变量)

特别提醒点:

上述的输入——写和输出——读的函数 不仅可以在文件里生效，也可以在程序中像printf或者scanf那样使用

  如6中的打印结构体内容

这里我个人理解为，其与printf的区别就是多了个需要笔的工具，这里的笔用stdout代替。

输出的”笔“是stdout，而输入的”笔“则是stdin

7.sprintf函数和sscanf函数

因为提到了fprintf和fscanf，干脆也去学了sprintf和sscanf。

如果说，printf是直接把数据打印在程序上

fprintf是把数据拿了支笔打印在程序上，

那sprintf则是直接把数据从结构体上拿起来，转化成字符串（以字符串打印在字符串数组char上）。

此时的arr每个元素中分别以单个字符的形式存储了结构体的数据，变成一串字符串。

同理，sscanf函数运用便是将一个字符串转化成结构体的数据。

此时的结构体b中就包含了数组arr的数据内容。

8.fwrite——以二进制的形式写入文件数据

基本书写格式

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

       fwrite(要写的数据, 单个数据的长度, 数据元素的个数, 对应的文件指针)

注意打开文件那块用的是”wb“！！

此时你打开文件，就会看见一堆你根本看不懂，但是是二进制的形式的数据内容。

9.fread——读取文件内的二进制数据

同理 fread的基本格式

size_t fread( void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream )

       fread(要写的数据, 单个数据的长度, 要读取的数据元素个数, 对应的文件指针)

这时你去打印数组的内容，呈现在程序上的是整型的数据，而不是二进制

随机读写

1.fseek——使文件指针读取指定我们想要读写的位置

假定我们要读这个数

实操分析： 

 完整代码如下：

​
int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//运用fseek函数读文件中第五个元素的数据
	//我们指定初始位置、当前文件指针所处位置、末尾位置三个不同的角度来指定位置同个数据的读取
	

	//从头开始读取向后4个偏移量的位置的数据
	fseek(pf,4,SEEK_SET);
	//打印字符看看是否读取成功
	int ch = fgetc(pf);
	fprintf(stdout, "%s\n", ch);

	//从当前位置（此时当前文件所处位置在第二元素处）向后读取3个偏移量来读取数据
	fseek(pf,3, SEEK_CUR);
	ch = fgetc(pf);
	fprintf(stdout, "%s\n", ch);

	//文件末尾读取向前6个偏移量的位置的数据
	fseek(pf,-6, SEEK_END);
	ch = fgetc(pf);
	fprintf(stdout, "%s\n", ch);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;
}

​

2.ftell函数——返回初始位置到当前位置的偏移量

有时候文件读取多了，读着读着咱就读迷糊了，不知道这个文件指针移动到啥位置了，据初始位置有多远，这个时候咱就可以用这个瞅瞅指针走了多远的距离。

具体用法

 long int ftell ( FILE * stream )

如上笔记中的pf作为我们文件指针名
具体使用则： ftell(pf)

此时比如文件指针读到1.中的 t的 位置 ，其离初始位置偏移量为4，则该函数返回值为4。

2.rewind函数——让文件指针回到文件初始位置

引用王者花木兰的话：“离家太远会忘记故乡...”，咱文件读多了，又不小心迷糊了，想让文件指针回家从头来，这时候就运用到rewind函数啦~

具体用法

void rewind ( FILE * stream )

如在上述例子中
我们使用则： rewind(pf)

（三）关闭文件——fclose函数

基本使用方式

    fclose(pf);
	pf = NULL; //防止pf变成野指针

三.判断文件是否结束【误区】

文件读取结束有两种原因： ①文件读取到末尾啦 ②文件读取出现异常错误 这俩种情况分别需要两种不同的函数来判断！ ①ferrror函数——判断是否文件读取异常错误而结束； ②feof函数——判断是否文件正常读取到尾而结束；

如下，我们实操书写一个错误来具体分析使用这俩个函数，以此判断是否结束 

四.实操应用（同时读写文件）：将文件1的内容拷贝到文件2去 

现在基础都会了，但是能用他来干什么呢？

这里提供一个实操的例子：拷贝文件：test1.txt  ——>  test2.txt

五.【我的疑问】二进制存储文件的好处——大佬的解释

我们知道数据在内存中是以二进制形式存储的。 对于文件而言：如果不加转换直接输出到外存就是二进制文件；                          如果要在外存上以ASCII码形式存储，就需要提前转换最后以ASCII码值形式存储的文件就是文本文件。 我的疑惑：为什么读写文件还有二进制的形式？这个用二进制形式的函数都有什么作用呢？  二进制文件存储相比于文本文件存储而言，有什么更好的地方吗？

几经网上查找和询问，我的疑惑终于得到了解答。

这里我直接引用CSDN的其他大佬的博客的解释

到这里，诸位看官觉得如何？

呜呜我我我应该不会原地胖十斤把QAQ...