一文详解C语言中文件相关函数的使用

Edda ·

更新时间:2024-09-20

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一、文件和流

1、程序文件

2、数据文件

3、流

二、文件组成

三、文件的打开和关闭

1、文件的打开fopen

2、文件关闭fclose

四、文件的顺序读写

1、使用fputc和fgetc写入/读取单个字符

2、使用fputs和fgets写入/读取一串字符

3、使用fprintf和fscanf按照指定的格式写入/读取

4、使用fwrite和fread按照二进制的方式写入/读取

5、使用sprintf和sscanf将格式化数据和字符串互相转换(文件无关)

五、文件的随机读写

1、fseek（指定文件指针的位置）

2、ftell（求文件指针与起始位置的偏移量）

3、rewind（让文件指针回到起始位置）

六、文本文件和二进制文件的区别

七、文件读取结束的标志

八、文件缓冲区

一、文件和流 1、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）

2、数据文件

文件的内容不一定是程序，而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。

3、流

任何一个C程序，运行起来就会默认打开3个流

1、FILE* stdin（标准输入流，键盘）

2、FILE* stdout（标准输出流，显示器）

3、FILE* stderr（标准错误流，显示器）

流可以理解为输入/输出缓冲区

二、文件组成

每个被使用的文件都在内存中开辟了一个相应的文件信息区，用来存放文件的相关信息（如文件的名字，文件状态及文件当前的位置等）。这些信息是保存在一个结构体变量中的。该结构体类型是由系统声明的，取名FILE

FILE*就是文件指针类型，可以通过文件指针找到它指向的文件信息区（FILE类型的结构体），文件信息区用于维护一个文件（每个文件都是独立的文件信息区）

三、文件的打开和关闭 1、文件的打开fopen

filename是文件名

mode是文件打开方式

文件打开方式	含义	如果指定文件不存在
“r”（只读）	为了输入数据，打开一个已经存在的文本文件	出错
“w”（只写）	为了输出数据，打开一个文本文件	建立一个新的文件
“a”（追加）	向文本文件尾添加数据	建立一个新的文件
“rb”（只读）	为了输入数据，打开一个二进制文件	出错
“wb”（只写）	为了输出数据，打开一个二进制文件	建立一个新的文件
“ab”（追加）	向一个二进制文件尾添加数据	出错
“r+”（读写）	为了读和写，打开一个文本文件	出错
“w+”（读写）	为了读和写，新建一个文本文件	建立一个新的文件
“a+”（读写）	打开一个文件，在文件尾进行读写	建立一个新的文件
“rb+”（读写）	为了读和写打开一个二进制文件	出错
“wb+”（读写）	为了读和写，新建一个新的二进制文件	建立一个新的文件
“ab+”（读写）	打开一个二进制文件，在文件尾进行读和写	建立一个新的文件

2、文件关闭fclose

stream是文件指针，文件使用完后一定要fclose关闭，并把文件指针置空。（用起来像free）

int main()
{
    FILE* pf = fopen("text.txt", "r");//文件路径可以是相对路径或绝对路径
    if (pf == NULL)
    {
        printf("%s\n", strerror(errno));
        exit(-1);
    }
    fclose(pf);//不关闭文件可能会造成数据丢失
    pf = NULL;
    return 0;
}

四、文件的顺序读写

字符输入函数	fgetc	所有输入流
字符输出函数	fputc	所有输出流
文本行输入函数	fgets	所有输入流
文本行输出函数	fputs	所有输出流
格式化输入函数	fscanf	所有输入流
格式化输出函数	fprintf	所有输出流
二进制输入	fread	文件
二进制输出	fread	文件

1、使用fputc和fgetc写入/读取单个字符

写入单个字符到文件

character：要写入的字符

stream：指向输出流 FILE 对象的指针。

int main()
{
    FILE* pf = fopen("text.txt", "w");//文件路径可以是相对路径或绝对路径
    if (pf == NULL)
    {
        printf("%s\n", strerror(errno));
        //perror("fopen");//void perror ( const char * str )用来将上一个函数发生错误的原因输出到标准设备(stderr)
        exit(-1);
    }
    for (char i = 'a'; i <= 'z'; i++)
    {
        fputc(i, pf);//输出
    }
    fclose(pf);
    pf = NULL;
}

读取文件中的单个字符

stream：指向输入流 FILE 对象的指针。

int main()
{
    pf = fopen("text.txt", "r");//文件路径可以是相对路径或绝对路径
    if (pf == NULL)
    {
        printf("%s\n", strerror(errno));
        exit(-1);
    }
    printf("%c\n", fgetc(pf));//输入，也可以写一个循环读取
    printf("%c\n", fgetc(pf));
    printf("%c\n", fgetc(pf));
    printf("%c\n", fgetc(pf));
    printf("%c\n", fgetc(pf));
    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

2、使用fputs和fgets写入/读取一串字符

写入一串字符到文件

str：要写入的字符串的地址

stream：指向输出流 FILE 对象的指针。

int main()
{
    FILE* pf = fopen("text.txt", "w");
    if (pf == NULL)
    {
        perror("fopen:");
        exit(-1);
    }
    char arr[] = "abcde";//text.txt文件被写入abcde
    fputs(arr, pf);
    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

读取文件中num个字符

str：读到的字符串放到str指向的空间里去

num：读取的字符串个数

stream：指向输入流 FILE 对象的指针。

读取成功：返回str的地址

读取失败或错误：返回空指针

监视发现，我们从文件中读取5个字符，实际只读了4个，最后一个补了\0

3、使用fprintf和fscanf按照指定的格式写入/读取

stream：指向输出流 FILE 对象的指针。

后续参数使用方法与printf一样

struct S
{
    char name[20];
    int tele;
    float scores;
};
int main()
{
    struct S s = { "zhangsan",1510,66.5f };
    FILE* pf = fopen("text.txt", "w");
    if (pf == NULL)
    {
        perror("fopen:");
        exit(-1);
    }
    fprintf(pf, "%s %d %f", s.name, s.tele, s.scores);//打印到txt文件
    fprintf(stdout, "%s %d %f", s.name, s.tele, s.scores);//打印到屏幕
    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

stream：指向输入流 FILE 对象的指针。

后续参数使用方法和scanf一样

struct S
{
    char name[20];
    int tele;
    float scores;
};
int main()
{
    struct S s = { 0 };
    FILE* pf = fopen("text.txt", "r");
    if (pf == NULL)
    {
        perror("fopen:");
        exit(-1);
    }
    fscanf(pf, "%s %d %f", s.name, &s.tele, &s.scores);//将文件中的内容读取到结构体中
    printf("%s %d %f", s.name, s.tele, s.scores);
    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

4、使用fwrite和fread按照二进制的方式写入/读取

ptr：从ptr指向的当前位置开始写入

size：每个元素的大小

count：要写入的元素个数

stream：指向输出流 FILE 对象的指针。

struct S
{
    char name[20];
    int tele;
    float scores;
};
int main()
{
    struct S s = { "zhangsan",1510,66.5f };
    FILE* pf = fopen("text.txt", "wb");
    if (pf == NULL)
    {
        perror("fopen:");
        exit(-1);
    }
    fwrite(&s, sizeof(struct S), 1, pf);
    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

fread参数和fwrite一样

ptr：从ptr指向的当前位置开始读取

struct S
{
    char name[20];
    int tele;
    float scores;
};
int main()
{
    struct S s = { 0 };
    FILE* pf = fopen("text.txt", "rb");
    if (pf == NULL)
    {
        perror("fopen:");
        exit(-1);
    }
    fread(&s, sizeof(struct S), 1, pf);
    printf("%s %d %f", s.name, s.tele, s.scores);
    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

5、使用sprintf和sscanf将格式化数据和字符串互相转换(文件无关)

将格式化数据转换为字符串

str：将格式化数据放到目标地址

后续参数和使用方式和printf一样

struct S
{
    char name[20];
    int tele;
    float scores;
};
int main()
{
    struct S s = { "zhangsan",1510,66.5f };
    char arr[60]={0};
    sprintf(arr, "%s %d %f", s.name, s.tele, s.scores);
    printf("%s", arr);
    return 0;
}

将字符串转换为格式化数据

s：指向字符串的指针

后续参数和使用方式和scanf一样

struct S
{
    char name[20];
    int tele;
    float scores;
};
int main()
{
    struct S s = { 0 };
    char arr[60]={ "zhangsan 1510 66.5f" };
    sscanf(arr, "%s %d %f", s.name, &s.tele,&s.scores);
    printf("%s %d %f", s.name,s.tele,s.scores );
    return 0;
}

五、文件的随机读写 1、fseek（指定文件指针的位置）

注意：每次文件读取完毕后，文件指针++

stream：指向标识流的 FILE 对象的指针

offset：指针偏移量

origin：指针起始点，如下图：

SEEK_SET	文件开头
SEEK_CUR	文件指针的当前所处的位置
SEEK_END	文件结尾

int main()
{
    FILE* pf = fopen("text.txt", "r+");
    if (pf == NULL)
    {
        perror("fopen:");
        exit(-1);
    }
    fputs("abcde", pf);
    fseek(pf, 2, SEEK_SET);
    int ch = fgetc(pf);//该语句执行完毕后，指针++，指向d
    printf("%c ", ch);//打印c
    fseek(pf, 0, SEEK_CUR);
    ch = fgetc(pf); //该语句执行完毕后，指针++，指向e
    printf("%c ", ch);//打印d
    fseek(pf, -1, SEEK_END);//这里SEEK_END是指向e的后一个
    ch = fgetc(pf);//该语句执行完毕后，指针++，指向e的后一个
    printf("%c ", ch);//打印e
    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

2、ftell（求文件指针与起始位置的偏移量）

int main()
{
    FILE* pf = fopen("text.txt", "r+");
    if (pf == NULL)
    {
        perror("fopen:");
        exit(-1);
    }
    fputs("abcde", pf);
    fseek(pf, -1, SEEK_END);//这里SEEK_END是指向e的后一个
    int ch = fgetc(pf);//该语句执行完毕后，指针++，指向e的后一个
    printf("%c ", ch);//打印e
    printf("%d", ftell(pf));//打印5，当前指针在e的后一个，相对于a相差5
    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

3、rewind（让文件指针回到起始位置）