17.3.15---C语言详解FILE文件操作

FILE 是 C语言文件结构定义， 打开文件和文件操作要用到这类结构。可以看成变量类型,用于变量声明。这个是一种数据结构类型，用来表示一个文件的相关信息，如果定义了一个文件指针，就用这个指针来指向某个文件，然后就能使用这个指针对文件来进行操作了。

　　　　　　FILE在"stdio.h"中有如下定义：

 struct _iobuf {
 char *_ptr; //文件输入的下一个位置
 int _cnt; //当前缓冲区的相对位置
 char *_base; //指基础位置(即是文件的其始位置)
 int _flag; //文件标志
 int _file; //文件的有效性验证
 int _charbuf; //检查缓冲区状况,如果无缓冲区则不读取
 int _bufsiz; //文件的大小
 char *_tmpfname; //临时文件名
 };
 typedef struct _iobuf FILE;

 程序运行时  FILE变量已经被加载到了内存中  这里一般不说缓冲区

 当你需要打开一个文件操作时   第一步肯定是访问FILE结构体  获取文件内容实际的地址

这个时候 系统根据FILE存储的实际地址 找到文件的真实内容所在 然后把它文件加载到内存中 也称为缓存中

记住FILE只是存储了文件的指针就行了

 这个是关键

 

---

 变量里面存着文件的地址------>由这个地址在磁盘找到文件的位置--->然后把该位置下的内容复制到缓冲区（在满足一定条件下）----->进行读取

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1----需要了解的概念：

　　　　　　数据流，缓冲区，文件类型，文件存取方式

2---概念解释：

　　　　　　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。

、3--- 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。

4--- 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。

5-- 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。

6--. 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。

　　　　1）打开文件--

　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　函数原型为：_CRTIMP FILE * __cdecl fopen(const char *, const char *);

　　　　　　　　　　　　第一参数为文件名，第二个参数为打开模式。

　　　　　　　　　　　　打开成功，fopen返回一个结构指针地址，否则返回一个NULL。如果没有指定文件路径，则默认为当前工作目录。如：

 FILE *fp;
 fp = fopen("c:\\temp\\test.txt", "r") //由于反斜杠\是控制字符，所以必须再加一个反斜杠

使用fopen()函数打开的文件会先将文件复制到缓冲区

　　　　　　　　　　　注意：所下达的读取或写入动作，都是针对缓冲区进行存取而不是磁盘，只有当使用fclose()函数关闭文件时，缓冲区中的数据才会写入磁盘。

　　  谈文件打开模式　　

　　打开文本文件：

"r"：只能从文件中读数据，该文件必须先存在，否则打开失败
"w"：只能向文件写数据，若指定的文件不存在则创建它，如果存在则先删除它再重建一个新文件
"a"：向文件增加新数据(不删除原有数据)，若文件不存在则打开失败，打开时位置指针移到文件末尾
"r+"：可读/写数据，该文件必须先存在，否则打开失败
"w+"：可读/写数据，用该模式打开新建一个文件，先向该文件写数据，然后可读取该文件中的数据
"a+"：可读/写数据，原来的文件不被删去，位置指针移到文件末尾

打开二进制文件的模式与打开文本文件的含义是一样的，不同的是模式名称里面多一个字母'b’，以表示以二进制形式打开文件。

　　　　　　2）关闭文件

　　　　　　　　　　函数原型为：_CRTIMP int __cdecl fclose(FILE *);

　　　　　　　　　　　　　　关闭成功返回值0，否则返回非零值。

　　　　　　　　　　　注：在执行完文件的操作后，要进行“关闭文件”操作。虽然程序在结束前会自动关闭所有的打开文件，但文件打开过多会导致系统运行缓慢，这

　　　　　　　　　　　　　　时就要自行手动关闭不再使用的文件，来提高系统整体的执行效率。

 FILE *fp;
 fp = fopen("c:\\temp\\test.txt", "r");

 if(fp == NULL)
     printf("fail to open the file! \n");
 else
 {
     printf("The file is open! \n");
     fclose(fp);
 }

　　　　　　3）字符存取函数

　　　　　　　　函数原型为：_CRTIMP int __cdecl fputc(int, FILE *);
　　　　　　　　　　　　　　_CRTIMP int __cdecl fgetc(FILE *);

字符读取函数fgetc()可从文件数据流中一次读取一个字符，然后读取光标移动到下一个字符，并逐步将文件的内容读出。

如果字符读取成功，则返回所读取的字符，否则返回EOF(end of file)。EOF是表示数据结尾的常量，真值为-1。另外，要判断文件是否读取完毕，可利用feof()进行检查。未完返回0，已完返回非零值。

　　　　　　　　　　　　feof()函数原型为：_CRTIMP int __cdecl feof(FILE *);

---------> fgetc()函数的使用

利用feof()函数检查文件是否读取完毕

 #include <stdio.h>

 main()
 {
     FILE *fp;
     fp = fopen("c:\\temp\\test.txt", "r");
     if(fp != NULL)
     {
         while(!feof(fp))
             printf("%c", fgetc(fp));
     }
     else
         printf("fail to open! \n");
     fclose(fp);

     return ;
 }

或者可以这样：利用文件结束标志EOF(即-1)

 #include <stdio.h>

 main()
 {
     char ch;
     FILE *fp;
     fp = fopen("c:\\temp\\test.txt", "r");
     if(fp != NULL)
     {
         ch = fgetc(fp);
         while(ch != EOF)
         {
             putchar(ch);
             ch = fgetc(fp);
         }

     }
     else
         printf("fail to open! \n");
     fclose(fp);

     return ;
 }

若要将字符逐一写入文件，用fputc()函数。示例为：

　　　　　　　　　　　　fputc()函数的使用

 #include <stdio.h>
 #include <conio.h>

 main()
 {
     char filename[], ch;
     FILE *fp;
     printf("Enter a filename: ");
     scanf("%s", filename);
     printf("Enter some characters to output to file: ");
     if((fp = fopen(filename, "w")) == NULL)
         printf("fail to open! \n");
     else
     {
         while((ch = getche()) != '\015')
             fputc(ch, fp);
     }
     fclose(fp);

     return ;
 }

　　　　　　　4）字符串存取函数

函数原型为：

_CRTIMP int __cdecl fputs(const char *, FILE *);
_CRTIMP char * __cdecl fgets(char *, int, FILE *);

fgets函数的作用是从指定文件读入一个字符串，如：fgets(str, n, fp);

参数n为要求得到的字符个数，但只从fp指向的文件输入n-1个字符，然后在最后加一个'\0'字符，因此得到的字符串共有n个字符，把它们放在字符数组str中。如果在读完n-1个字符之前遇到换行符或EOF，读入结束。

fputs函数的作用是向指定文件输出一个字符串，如：fputs("Hey", fp);

把字符串"Hey"输出到fp指向的文件。fputs函数的第一个参数可以是字符串常量、字符数组名或字符型指针。若输出成功，则返回0，否则返回EOF。

　　　　　　5）格式化存取函数

函数原型为：

_CRTIMP int __cdecl fprintf(FILE *, const char *, ...);
_CRTIMP int __cdecl fscanf(FILE *, const char *, ...);

它们与printf和scanf函数相仿，都是格式化读写函数。不同的是：fprintf和fscanf函数的读写对象不是终端(标准输入输出)，而是磁盘文件。printf函数是将内容输出到终端(屏幕)，因此，fprintf就是将内容输出到磁盘文件了。

fprintf和fscanf函数的使用

 #include <stdio.h>

 void main()
 {
     FILE *fp;

     int num = ;
     char name[] = "Leeming";
     char gender = 'M';

     if((fp = fopen("info.txt", "w+")) == NULL)
         printf("can't open the file! \n");
     else
         fprintf(fp, "%d, %s, %c", num, name, gender); //将数据格式化输出到文件info.txt中

     fscanf(fp, "%d, %s, %c", &num, name, &gender); //从文件info.txt中格式化读取数据
     printf("%d, %s, %c \n", num, name, gender); //格式化输出到屏幕

     fclose(fp);
 }