文件操作

文件原理解析

C文件概述

程序执行时称为进程，进程运行过程中的数据均在内存中。 需要存储运算后的数据时，需要使用文件。这样程序下次启动后，就可以直接从文件中读取数据。(之前的程序每次运行都需要手动输入数据）。 文件是指存储在外部介质（如磁盘、磁带）上的数据集合。操作系统（ Windows、Linux、Mac 等）是以文件为单位对数据进行管理的。 实际上输入缓冲区和输出缓冲区是同一个区域。 缓冲文件系统：系统自动地在内存区为每个正在使用的文件开辟一个缓冲区。用缓冲文件系统进行的输入/输出称为高级磁盘输入/输出。 非缓冲文件系统：系统不自动开辟确定大小的缓冲区，而由程序为每个文件设定缓冲区。用非缓冲文件系统进行的输入/输出称为低级输入/输出。 缓冲区原理： 缓冲区是一段内存空间，分为读缓冲、写缓冲。

::: tip c语言缓冲的三种特性： （1）全缓冲：在这种情况下，当填满标准I/O缓存后才进行实际I/O操作。全缓冲的典型代表是对磁盘文件的读写操作。 （2）行缓冲：在这种情况下，当在输入和输出中遇到换行符时，将执行真正的I/O操作。这时，我们输入的字符先存放到缓冲区中，等按下回车键换行时才进行实际的I/O操作 典型代表是标准输入缓冲区 (stdin）和标准输出缓冲区（stdout）。 （3）不带缓冲：也就是不进行缓冲，标准出错情况（stderr)是典型代表，这使得出错信息可以直接尽快地显示出来。 :::

文件指针

每打开一个文件时，都会得到一个FILE*类型的文件指针fp，通过该文件指针对文件进行操作。 FILE是一个结构体类型，如下： ::: warning 每读取一个字符后，ptr会自动指向下一个字符。 :::

文件打开及关闭!

fopen函数用于打开由fname（文件名）指定的文件，并返回一个关联该文件的流（即fp指针）。如果发生错误，那么fopen返回NULL。mode（方式）用于决定文件的用途（如输入、输出等）。常用mode参数： fclose函数用于关闭给出的文件流，并释放已关联到流的所有缓冲区。fclose执行成功时返回0，否则返回EOF（-1）。 fputc函数用于将字符ch的值输出到fp指向的文件中，如果输出成功，那么返回输出的字符；如果输出失败，那么返回EOF。 fgetc函数用于从指定的文件中读入一个字符，该文件必须是以读或读写方式打开的。如果读取一个字符成功，那么赋给ch。如果遇到文件结束符，那么返回文件结束标志EOF。 fgetc每读到一个字符，都会自动指向下一个。 fgetc函数用于从指定的文件中读入一个字符，该文件必须是以读或读写方式打开的。如果读取一个字符成功，那么赋给ch。如果遇到文件结束符，那么返回文件结束标志EOF。 fgetc每读到一个字符，都会自动指向下一个。 代码如下：

1#include <stdio.h>
2
3int main()
4{
5    FILE*fp;
6    fp=fopen("file.txt","r+");
7    if(NULL==fp)
8    {
9        perror("fopen");
10        return  -1;
11    }
12    char c;
13//    c=fgetc(fp);
14//    printf("%c ",c);
15//    c=fgetc(fp);
16//    printf("%c ",c);
17    while((c=fgetc(fp))!=EOF)
18    {
19        printf("%c ",c);
20    }
21    c=fputc('W',fp);
22    if(-1==c)
23    {
24        perror("fputc");
25        return -1;
26    }
27    fclose(fp);
28    return  0;
29}

h e l l o

::: warning 上述代码中同时读写的操作是在Clion实现的，VS中实现同时读写还需要其他操作。 :::

文件读写

fgetc和fputc每次只能读写一个字符。

fread和fwrite

其中buffer是一个指针，对fread来说它是读入数据的存放地址，对fwrite来说它是输出数据的地址(均指起始地址)；size是要读写的单个成员的字节数；count是要进行读写多少size字节的数据项；fp是文件型指针。 fread函数不知道存储读取内容的大小，只能传递要存储读取内容的空间大小，即count。 fwrite函数传递写入数据的实际大小，即num。 fread函数的返回值是读取的内容数量，fwrite函数写成功后的返回值是已写对象的数量。 ::: warning fwrite写入后光标移动到最后，再fread读取时读不到内容，所以不能同时使用。 :::

代码如下：

1#include <stdio.h>
2#include <string.h>
3
4int main() {
5    char buf[20]="Hello\nWorld";
6    FILE*fp;
7    int ret;
8    fp=fopen("file.txt","r+");
9    if(-1==fp)
10    {
11        perror("fopen");
12        return -1;
13    }
14    //ret=fwrite(buf,sizeof(char),strlen(buf),fp);
15    char buf1[20]={0};
16    ret=fread(buf1,sizeof(char),sizeof(buf1),fp);
17    printf("%s",buf1);
18    fclose(fp);
19    return 0;
20}

1Hello
2World

在文本方式下，向文本文件中写入“\n”时实际存入磁盘的是“\r\n”，共12字节所有的接口调用都是Windows的系统调用，这是Windows的底层实现所决定的 (Mac和Linux不会)。 ::: tip 以文本方式写入，一定要以文本方式读出，遇到“\r\n”时底层接口会自动转换为“\n”，因此用 fread函数再次读取数据时，得到的依然是“hello\nworld”，共11字节。 ::: 如果把上述代码fopen函数中的“r+”改为“rb+”，即改为二进制方式，向磁盘写入11字节时，磁盘实际存储的就是11字节，打开该文件会发现没有换行，即helloworld是连在一起的，中间没有换行符，原因是txt文本编辑器必须遇到“\r\n”时才进行换行操作。 以文本方式写入的内容要以文本方式读取，以二进制方式写入的内容要以二进制方式读取。