Loading... # 文件 ## 1、文件基本概念 C程序把文件分为**ASCII文件**和**二进制文件**，ASCII文件又称**文本文件**，二进制文件和文本文件（也称ASCII码文件）二进制文件中，数值型数据是以二进制形式存储的， 而在文本文件中，则是将数值型数据的每一位数字作为一个字符以其ASCII码的形式存储，因此，文本文件中的每一位数字都单独占用一个字节的存储空间， 而二进制文件则是把整个数字作为一个二进制数存储的，**并非数值的每一位数字都占用单独的存储空间**，无论一个C语言文件的内容是什么， 它一律把数据看成是字节构成的序列，即字节流，对文件的存取也是以字节为单位的，输入/输出的的数据流仅受程序控制而不受物理符号（如回车换行符）的控制，所以说C语言文件为**流式文件** C语言的文件存取有两种方式：**顺序存取**和**随机存取** **需要理解的知识点包括**： 1. 数据流 2. 缓冲区 3. 文件类型 4. 文件存取方式 ### 数据流： 指程序与数据的交互是以流的形式进行的。进行C语言文件的存取时，都会先进行“打开文件”操作，这个操作就是在打开数据流，而“关闭文件”操作就是关闭数据流。 ### 缓冲区(Buffer)： 指在程序执行时，所提供的额外内存，可用来暂时存放做准备执行的数据。它的设置是为了提高存取效率，因为内存的存取速度比磁盘驱动器快得多。 C语言中带缓冲区的文件处理： C语言的文件处理功能依据系统是否设置“缓冲区”分为两种：一种是设置缓冲区，另一种是不设置缓冲区。由于不设置缓冲区的文件处理方式，必须使用较低级的I/O函数(包含在头文件`io.h`和`fcntl.h`中来直接对磁盘存取，这种方式的存取速度慢，并且由于不是C的标准函数，跨平台操作时容易出问题。下面只介绍第一种处理方式，即设置缓冲区的文件处理方式： 当使用标准I/O函数(包含在头文件`stdio.h`中时，系统会自动设置缓冲区，并通过数据流来读写文件。当进行文件读取时，不会直接对磁盘进行读取，而是先打开数据流，将磁盘上的文件信息拷贝到缓冲区内，然后程序再从缓冲区中读取所需数据，如下图所示：  事实上，当写入文件时，并不会马上写入磁盘中，而是先写入缓冲区，只有在缓冲区已满或“关闭文件”时，才会将数据写入磁盘，如下图所示。  ### 文件类型： 分为**文本文件**和**二进制文件**两种。 文本文件是以**字符编码**的方式进行保存的。二进制文件将内存中数据原封不至文件中，适用于非字符为主的数据。如果以记事本打开，只会看到一堆乱码。 其实，除了文本文件外，所有的数据都可以算是二进制文件。二进制文件的优点在于存取速度快，占用空间小，以及可随机存取数据。 ### 文件存取方式： 包括顺序存取方式和随机存取方式两种。 顺序读取也就是从上往下，一笔一笔读取文件的内容。保存数据时，将数据附加在文件的末尾。这种存取方式常用于文本文件，而被存取的文件则称为顺序文件。 随机存取方式多半以二进制文件为主。它会以一个完整的单位来进行数据的读取和写入，通常以结构为单位。 ## 文本文件操作 C语言中主要通过标准I/O函数来对文本文件进行处理。相关的操作包括打开、读写、关闭与设置缓冲区。 相关的存取函数有：`fopen()`, `fclose()`, `fgetc()`, `fputc()`, `fgets()`, `fputs()`,`fprintf()`, `fscanf()`等。 注意：应提前建立一个.text文本文件，放到与.c文件同一个文件夹中 `fopen()` 打开文件函数 （成功打开后指向该流的文件指针就会被返回，失败返回NULL） `fclose()` 关闭文件函数 **文件的使用方式和含义**： <table cellspacing="1" cellpadding="1" border="0" align="center"><tbody><tr><td style="text-align:center;">打开方式</td><td style="text-align:center;">含义</td><td style="text-align:center;">指定文件不存在时</td><td style="text-align:center;">指定文件存在时</td></tr><tr><td>r</td><td>只读方式打开文本文件</td><td>出错</td><td>正常打开</td></tr><tr><td>w</td><td>只写方式打开文本文件</td><td>建立新文件</td><td>文件原有内容丢失</td></tr><tr><td>a</td><td>追加方式打开文本文件</td><td>建立新文件</td><td>在原有内容末尾追加</td></tr><tr><td> <p>r+</p> </td><td>读/写方式打开文本文件</td><td>出错</td><td>正常打开</td></tr><tr><td>w+</td><td>读/写方式创建新的文本文件</td><td>建立新文件</td><td>文件原有内容丢失</td></tr><tr><td>a+</td><td>读/追加方式建立新的文本文件</td><td>建立新文件</td><td>在原有内容末尾追加</td></tr><tr><td>rb</td><td>只读方式打开二进制文件</td><td>出错</td><td>正常打开</td></tr><tr><td>wb</td><td>只写方式打开二进制文件</td><td>建立新文件</td><td>文件原有内容丢失</td></tr><tr><td>ab</td><td>追加方式打开二进制文件</td><td>建立新文件</td><td>在原有内容末尾添加</td></tr><tr><td>rb+</td><td> <p>读/写方式打开二进制文件</p> </td><td>出错</td><td>正常打开</td></tr><tr><td>wb+</td><td>读/写方式创建新的二进制文件</td><td>建立新文件</td><td>文件原有内容丢失</td></tr><tr><td>ab+</td><td>读/追加方式创建新的二进制文件</td><td>建立新文件</td><td>在原有内容末尾追加</td></tr></tbody></table> ### 一、字符读写 #### 1、字符写入文件函数 `fputc` **`fputc`函数的原型如下**： ```c int fputc( int c, FILE *fp ); ``` **参数说明**： 其中，c是要写入的字节，它虽被定义为整型，但只使用最低位的一字节，fp是文件指针。 **`fputc`的功能**: 将字节c输出至fp所指向的文件。如果成功，位置指针自动后 移1字节的位置，并且返回c；否则返回EOF。 #### 2、从文件中读取字符 `fgetc` **`fgetc`函数的原型如下**: ```c int fgetc( FILE *fp ); ``` **参数说明**： 其中`fp`为文件指针。 **`fgetc`的功能**: 从`fp`所指向的文件中读取一个字节，如果成功则返回读取的字节，位置指针自动后移1字节的位置；否则返回EOF。 ### 二、字符串的读写 #### 1、字符串写入文件函数 `fputs` **`fputs`函数的原型如下**： ```c int fputs( const char *s, FILE *fp ); ``` **参数说明**： 其中，s是要写入的字符串，fp是文件指针。 **`fputs`的功能**： 将字符串s输出至`fp`所指向的文件（不含'\0'）。如果成功，位置指针自动后移，函数返回一个非负整数；否则返回EOF。 #### 2、从文件中读取字符 `fgets` **`fgets`函数的原型如下**： ```c char *fgets( char *s， int n， FILE *fp ); ``` **参数说明**： 其中，s指向待赋值字符串的首地址，n是控制读取个数的参数，fp为文件指针。 **`fgets`的功能**： 从位置指针开始读取 一行或n-1个字符，并存入s，存储时自动在字符串结尾加上'\0'。如果函数执行成功，位置指针自动后移， 并返回s的值，否则返回NULL。 ### 三、块数据读写 所谓块读写，就是读写n块以m个字节为单位的二进制数据，可以是一个字符**（一个字符为一字节，则块大小为1*1）**，可以是一个长度为n字符串**（块大小1*n）**，可以是长度为n的整型数组**（整型以4字节算，块大小4n）**，也可以是结构体等任意数据类型，并没有什么限制。 #### 1、向文件中写入块数据`fwrite` **`fwrite`函数的原型如下：** ```c size_t fwrite ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE *fp ); ``` **参数说明：** `ptr`：指向保存读写数据的内存的指针，它可以指向数组、变量、结构体等。 `size`：表示每个数据块的字节数。 `count`：表示要读写的数据块的块数。 `fp`：表示文件指针。 理论上，每次读写 size*count 个字节的数据。 **`fwrite`的功能：** 从内存中的ptr指向的地址开始，将连续n*size字节的内容写入fp文件中。该函数的返回值是实际写入的数据块个数。 #### 2、从文件中读取块数据`fread` **`fread`函数的原型如下**： ```c size_t fread ( void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *fp ); //size_t 是在 stddef.h 头文件中使用 typedef 定义的数据类型，表示无符号整数，也即非负数，常用来表示数量。 ``` **参数说明**： 同`fwrite` **`fread`的功能**： 从文件fp中，连续读取n*size字节的内容，并存入ptr指向的内存空间。该函数的返回值是实际读入的数据块个数。 ### 四、格式化读写 格式化读写函数包括`fprintf`和`fscanf`两个函数，它们只用于文本文件的读写，不能用于二进制文件的读写。文本文件与二进制文件的区别下面注意点中有介绍。 #### 1、格式化写入文件`fprintf` **`fprintf`函数的原型如下**： ```c int fprintf( FILE *fp, const char* format, 输出参数1, 输出参数2… ); ``` **参数说明**: 其中，fp是文件指针，format为格式控制字符串，输出参数列表为待输出的数据。 **`fprintf`的功能**： 根据指定的格式（format参数）发送数据（输出参数）到文件fp。 > 例： ```c #include <stdio.h> int main() { FILE *fp; fp = fopen("a.txt","w"); int a = 10; double f = 11.11; fprintf(fp, "%d%lf", a, f); fclose(fp); return 0; } 注意：fprintf()按格式输入到流，其用法和printf()相同，不过不是写到控制台，而是写到流罢了。注意的是 返回值为此次操作写入到文件的字节数。如int c =fprintf(fp, "%s %s %d %f", str1,str2, a, b) ; 假设str1：10字节；str2：10字节；a：2字节；b：8字节；则最终c为33，因为写入时不同的数据间自动加入一个空格。 ``` #### 2、从文件中格式化读取`fscanf` **`fscanf`函数的原型如下：** ```c int fscanf( FILE *fp, const char* format, 地址1，地址2… ); ``` **函数说明**： 其中，fp是文件指针，format为格式控制字符串，地址列表为输入数据的存放地址。 **`fscanf`的功能**： 根据指定的格式（format参数）从文件fp中读取数据至内存（地址）。 > 例： ```c #include <stdio.h> int main() { FILE *fp; fp = fopen("a.txt","r"); //需要创建a.txt文件，然后写入两个数据，空格隔开 int i=0; double f=0; fscanf( fp, "%d%lf", &i, &f ); fclose(fp); printf("%d\n%lf\n",i,f); return 0; } ``` ### 五、总结 #### 1、`fputc`和`fgetc`注意点 `fputc` 每次只能存一个字节，如果将整型、浮点型等数据类型写入文件（因为整型浮点型每个数据都需要好几个字节，由于平台不同不固定，具体自己查不列出），就会造成数据只截取最后一个字节导致数据出错；同理`fgetc`每次也只能读取一个字节。这时用 `fprintf` 和 `fscanf` 函数格式化读写比较合适。 `fgetc` 每次调用只能获取一个字节，如果是中文字符，utf8 编码会占用三个字节，因此要用 `fgets` 来读取。当然你不嫌累也可以用 `fgetc` 读三次，然后拼成一个中文字符。 #### 2、`fputs`和`fgets`注意点 `fgets` 有局限性，每次最多只能从文件中读取一行内容，因为 `fgets` 遇到换行符就结束读取。如果希望读取多行内容，需要使用 `fread` 函数；相应地写入函数为 `fwrite`。 #### 3、`fwrite`和`fread`注意点 `fwrite`和`fread`直接读写二进制文本。 ## 常用文件函数及功能 | 分类 | 函数名 | 功能 | | ---------- | ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | | 打开文件 | fopen() | 打开文件。 | | 关闭文件 | fclose() | 关闭文件。 | | 文件定位 | fseek()<br />rewind() <br />ftell() | 改变文件位置指针位置<br />使文件位置指针重新置于文件开头返回文件位置<br />指针的当前值 | | 文件读写 | fgetc(),getc()<br />fputc(),putc()<br />fgets()<br />fputs()<br />getw()<br />putw()<br />fread()<br />fwrite()<br />fscanf()<br />fprintf() | 从指定文件取得一个字符。<br />把字符输出到指定文件。<br />从指定文件读取字符串。<br /> 把字符串输出到指定文件。<br />从指定文件读取一个字（int型）。<br /> 把一个字（int型）输出到指定文件。<br /> 从指定文件中读取数据项。<br /> ``` 把数据项写到指定文件。 ``` <br />从指定文件按格式输入数据。<br /> 按指定格式将数据写到指定文件中。 | | 文件状态 | feof()<br />ferror()<br />clearerr() | 若到文件末尾，函数值为“真”（非0）<br />。 若对文件操作出错，函数值为“真”（非0）。<br /> ``` 使ferror和feof函数值置零。 ``` | 最后修改：2022 年 05 月 30 日 © 允许规范转载 打赏 赞赏作者 赞 如果觉得我的文章对你有用，请随意赞赏