1. 需要了解的概念
包括:数据流、缓冲区、文件类型、文件存取方式

1.1 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。

1.2 **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。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:

1.3 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。

1.4 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。

2 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。

2.1 打开文件

函数原型:FILE *fopen(const char *path, const char *mode);
说明:

path:指定文件位置

mode:打开模式 打开成功,fopen返回文件指针,否则返回一个NULL

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#include <stdio.h>
int main()
{
FILE *fp;
if ((fp = fopen("a.txt", "r")) == NULL)
{
printf("a.txt open failed ! \n");
return 1;
}
return 0;
}

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。

文件打开模式:

“r” 只读

从文件起始位置开始读。 注意:文件不存在时,打卡失败。

“r+” 读写(以读为主)

文件不存在时,打开失败。

文件存在时,如果没设置文件指针,文件指针指向文件首。

“w” 只写

文件不存在时,创建文件。

文件存在时,清空文件,文件指针指向文件首。

“w+” 写读(以写为主)

文件不存在时,创建文件。

文件存在时,清空文件,文件指针指向文件首

“a” 追加写(只写)

文件不存在时,创建文件。

文件存在时,文件指针指向文件尾。(在文件为追加,即用fseek()函数无效)

“a+” 追加读写(读写)

文件不存在时,创建文件。

文件存在时:

写:追加写(文件指针设置无效)

读:先设置文件指针,写完之后文件指针在文件尾(最初,文件指针在文件首)

二进制文件模式: 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。即:rb(只读)、rb+(读写) wb(只写) wb+(读写) ab(追加,写) ab+(追加,读写)

2.2 关闭文件

函数原型:*int fclose(FILE fp);

说明:关闭成功返回值0,否则返回EOF

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。

下面为文件的打开关闭:

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#include <stdio.h>
int main()
{
FILE *fp;
if ((fp = fopen("a.txt", "r")) == NULL)
{
printf("a.txt open failed ! \n");
return 1;
}
fclose(fp);
return 0;
}

2.3 字符存取函数

函数原型:

*int fputc(int c, FILE stream);

*int fgetc(FILE stream);

*int feof(FILE stream);

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。

fgetc()函数的使用

版本1:利用feof()函数检查文件是否读取完毕

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#include <stdio.h>
int main()
{
FILE *fp;
fp = fopen("c:\\a.txt", "r");
if (fp != NULL)
{
while (!feof(fp))
printf("%c", fgetc(fp));
}
else
{
printf("file open failed! \n");
}
fclose(fp);
return 0;
}

版本2:利用文件结束标志EOF(即-1)

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#include <stdio.h>
main()
{
char ch;
FILE *fp;
fp = fopen("c:\\a.txt", "r");
if (fp != NULL)
{
ch = fgetc(fp);
while (ch != EOF)
{
printf("%c", ch);
ch = fgetc(fp);
}
}
else
{
printf("file open failed! \n");
}
fclose(fp);
return 0;
}

版本3 - 重构版本2

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#include <stdio.h>
main()
{
char ch;
FILE *fp;
if ((fp = fopen("c:\\a.txt", "r")) != NULL)
{
while ((ch = fgetc(fp)) != EOF)
printf("%c", ch);
}
else
{
printf("file open failed! \n");
}
fclose(fp);
return 0;
}

fputc()函数的使用

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#include <stdio.h>
main()
{
FILE *fp;
if ((fp = fopen("a.txt", "w")) == NULL)
{
printf("a.txt open failed ! \n");
return 1;
}
int i;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
putc('w', fp); //写10个'w'到a.txt文件中
}
fclose(fp);
return 0;
}

2.4 字符串存取函数

函数原型:

int fputs(const char *s, FILE *stream);

char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);

说明:

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

参数size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1,否则返回EOF。

2.5 格式化存取函数

函数原型:

int fprintf(FILE *stream, const char *format, …);

int fscanf(FILE *stream, const char *format, …);

说明:

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。

2.6 指针重返函数rewind

函数原型:

*void rewind(FILE stream);

说明:

rewind函数的作用是使位置指针重返回文件的开头,属于文件的定位。

等价于: (void) fseek(stream, 0L, SEEK_SET)

2.7 文件指针设置函数fseek

函数原型:

*int fseek(FILE stream, long offset, intstart);

说明: 对流式文件可以进行顺序读写,也可以进行随机读写。

关键在于控制文件的位置指针,如果位置指针是按字节位置顺序移动的,就是顺序读写。

如果能将位置指针按需要移动到任意位置,就可以实现随机读写。

所谓随机读写,是指读完上一个字符(字节)后,并不一定要读写其后续的字符(字节),而可以读写文件中任意位置上所需要的字符(字节)。

start:起始点(用0、1、2代替)

0代表文件开始,名字为SEEK_SET,

1代表当前位置,名字为SEEK_CUR,

2代表文件末尾,名字为SEEK_END。

fseek()函数一般用于二进制文件,因为文本文件要发生字符转换,计算位置时往往会发生混乱。

2.8 获得文件指针位置ftell

函数原型: *long ftell(FILE stream);

说明: 获得当前文件指针位置

3.**二进制文件操作 **

3.1 数据块存取函数

函数原型:

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

说明:

ptr:对于fread来说,指的是读入数据的存放地址;对于fwrite来说,是要输出数据的地址。

size:读写数据时,每笔数据的大小

nmemb:读写数据的笔数

fp:文件指针

fwrite函数

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#include <stdio.h>
int main()
{
int str[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0};
FILE *fp;
if ((fp = fopen("a.txt", "w")) == NULL)
{
printf("file open failed!\n");
}
fwrite(str, sizeof(int), 10, fp);
fclose(fp);
return 0;
}

fread函数

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#include <stdio.h>
int main()
{
int str[10];
FILE *fp;
if ((fp = fopen("a.txt", "r")) == NULL)
{
printf("file open failed!\n");
}
fread(str, sizeof(int), 10, fp);
int i;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", str[i]);
}
printf("\n");
fclose(fp);
return 0;
}

4 其他(ungetc,getchar ,putchar,printf,scanf,sprintf,sscanf)

函数原型:

*int ungetc(int c, FILE \stream);

int getchar(void); int putchar(int c);

int scanf(const char *format, …);

int sscanf(const char *str, const char *format, …);

int printf(const char *format, …);

int sprintf(char *str, const char *format, …);

int snprintf(char *str, size_t size, const char *format, …);**

说明:

ungetc:将刚从流中读入的字符放回到流。(注意:只能回放一个)

getchar() 等价于getc(stdin) 即,从键盘获取字符

putchar()等价于putc(c, stdout)即,向显示器写字符

scanf() 标准输入

sscanf():用法与scanf类似,只是从指定string读取

printf():标准输出

sprintf():用法与printf类似,只是写入的是指定string,可以把任何数据转换成你想要的字符串格式

*int feof(FILE stream);

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#include <stdio.h>
int main(void)
{
FILE *stream;
/*openafileforreading*/
stream = fopen("DUMMY.FIL", "r");
/*readacharacterfromthefile*/
fgetc(stream);
/*checkforEOF*/
if (feof(stream))
printf("We have reached the end of file\n");
/*closethefile*/
fclose(stream);
return 0;
}

feof(fp)有两个返回值:如果遇到文件结束,函数feof(fp)的值为非零值,否则为0。

EOF是文本文件结束的标志。在文本文件中,数据是以字符的ASCⅡ代码值的形式存放,普通字符的ASCⅡ代码的范围是32到127(十进制),EOF的16进制代码为0xFF(十进制为-1),因此可以用EOF作为文件结束标志。[2] 当把数据以二进制形式存放到文件中时,就会有-1值的出现,因此不能采用EOF作为二进制文件的结束标志。

为解决这一个问题,ASCI C提供一个feof函数,用来判断文件是否结束。feof函数既可用以判断二进制文件又可用以判断文本文件。

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#include <stdio.h>
int a;
char b, c[100];
int main()
{
FILE *fp1 = fopen("input.txt", "r"); //打开输入文件
FILE *fp2 = fopen("output.txt", "w"); //打开输出文件
if (fp1 == NULL || fp2 == NULL) //若打开文件失败则退出
{
puts("不能打开文件!");
return 0;
}
fscanf(fp1, "%d", &a); //从输入文件读取一个整数
b = fgetc(fp1); //从输入文件读取一个字符
fgets(c, 100, fp1); //从输入文件读取一行字符串
printf("%ld", ftell(fp1)); //输出fp1指针当前位置相对于文件首的偏移字节数
fputs(c, fp2); //向输出文件写入一行字符串
fputc(b, fp2); //向输出文件写入一个字符
fprintf(fp2, "%d", a); //向输出文件写入一个整数
fclose(fp1); //关闭输入文件
fclose(fp2); //关闭输出文件,相当于保存
return 0;
}

**strlen()**函数可以直接求出字符串的长度 追加内容

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#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
FILE *fp = fopen("1.txt", "a+");
if (fp == 0)
{
printf("can't open file\n");
return 0;
}
fseek(fp, 0, SEEK_END);
char sz_add[] = "hello world\n";
fwrite(sz_add, strlen(sz_add), 1, fp);
fclose(fp);
return 0;
}

rewind(steam)

C 程序中的库函数,功能是将文件内部的指针重新指向一个流的开头

C中的fseek函数使用 :C中的fseek函数使用

整合自:
1、c语言文件及其读写详解
2、【C语言】文件常用读写操作(含读取学生信息示例)