125-C语言实现文件操作

Dear 丶 2023-01-01 02:53 96阅读 0赞

**文件**指存储在外部介质上的数据集合。

为了简化各种设备的操作,使用户不必区分各种设备之间的区别,操作系统把各种设备都统一作为文件来处理。从操作系统的角度看,每一个输入输出设备都是一个文件。其中键盘是标准输入设备,其文件标识符为”stdin”,屏幕是标准输出设备,其文件标识符为”stdout”

数据如流水一样从一处流向另一处,因此常将输入输出的数据称为**数据流**

**数据从文件(外存)流向内存称为输入流,数据从内存流向文件(外存)称为输出流**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
**文件名**  
文件要有一个唯一的文件标识,以便用户识别和使用。  
文件标识包括三部分:文件路径+文件名主干+文件后缀名。如下所示:  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
文件后缀名的作用为**关联操作系统打开该类型文件的默认应用程序**。上图mp3 文件默认关联的就是 QQ 音乐。当然这个是可以修改的

**文件的分类**  
根据数据的组织形式,文件可以分为二进制文件和文本文件。  
**二进制文件**:数据在内存中是以二进制形式存储的,如果不加转换直接保存到文件中,就是二进制文件  
常见的二进制文件有图片文件,音频文件,视频文件,可执行程序文件等。这些文件都不能利用记事本直接查看,必须依赖特定应用程序解析,例如 mp3 音频文件必须通过 mp3 播放器才能播放

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]**文本文件**:也称为 ASCII 文件,存放每个字符的编码。常见的如”.txt”文件  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

一个数据在文件中如何存储呢?例如数字 123456。  
如果在文本文件中则存储字符 1,字符 2,字符 3,字符 4,字符 5,字符 6 的编码共 6 字节。  
如果在二进制文件中,数字 123456 为整型占用 4 字节。存储如下:  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]  
二进制文件不需要转换,读写时更节约时间,相比文本文件也更节约空间,所以二进制文件使用最广泛

## 文件操作 ##

文件指针也称文件类型指针,用于保存每个打开的文件信息,同一时间系统中打开的所有文件的文件指针都是独一无二的,文件指针可以看作是文件操作的唯一标识。在 C 代码中用”FILE \*”表示  
FILE \*fopen(const char *filename,const char mode);*

**fopen** 函数:创建或打开文件。其中参数  
**filename**:需要创建或者打开的文件名;  
**mode**打开文件的方式。常见的有读”r”,写”w”,二进制读”rb”,二进制  
写”wb”等,其它方式请查看帮助手册

注意”w”和”wb”打开的文件如果已经存在则清空原文件的数据再打开,  
如果文件不存在则创建一个新文件并打开。”r”和”rb”打开文件时该文件必须存在否则打开失败  
返回值:打开成功则为打开文文件打开后,可以通过文件指针操作该文件。文件操作结束记得关闭文件,否则会出现内存泄漏件的文件指针,失败则为 NULL

int fclose(FILE \*stream);

fclose 函数:用于关闭打开的文件。参数  
stream:需要关闭的文件指针

int main()
    {
        
    	FILE *fw = fopen("D:\\1.txt","w");
    	assert(fw != NULL);//断言文件打开成功
    	//文件操作过程省略......
    	fclose(fw); //关闭文件
    	return 0;
    }

**顺序读,写文件**  
读写操作主要通过 fread 和 fwrite 两个函数完成,函数原型如下:  
size\_t fread(void \*buffer,size\_t size,size\_t count,FILE \*stream);

fread 函数:用于从文件中读取数据,其中参数为:  
buffer:存放从文件中读取的数据;  
size:每个单元数据的字节数;  
count:总共读取多少个单元数据;  
stream:读取数据的文件指针。  
返回值:读取成功的单元数据个数,非常重要。如果这个值少于 count 则可以判断文件已经全部读完

size\_t fwrite(const void\*buffer,size\_t size,size\_t count,FILE \*stream);

fwrite 函数:用于向文件写数据,其中参数为: buffer:写入文件中的数据;  
size:每个单元数据的字节数;  
count:总共写入多少个单元数据;  
stream:写入的文件指针。  
返回值:写入成功的单元数据个数

**读写文本文件**

//往文件写入文本数据
    int main()
    {
        
    	FILE *fw = fopen("1.txt","w"); //创建或打开一个新文件
    	assert(fw != NULL);
    	char *str = "林泽宇林泽宇"; //写入文件的数据
    	fwrite(str,sizeof(char),strlen(str),fw);//写数据
    	fclose(fw); //关闭文件
    	return 0;
    }

//从文件读取文本数据
    int main()
    {
        
    	FILE *fr = fopen("1.txt","r"); //打开已经存在的文件
    	assert(fr != NULL); //如果文件不存在则打开失败
    	char str[100] = ""; //存放读取的数据
    	int len = fread(str,sizeof(char),100,fr);//从文件读取数据
    	fclose(fr); //关闭文件
    	printf("len=%d,%s\n",len,str);
    	return 0;
    }

**读写二进制文件**  
读写二进制文件和文本文件类似,只是在 fopen 的第二个参数有细微不同。

//往文件写入二进制数据
    int main()
    {
        
    	FILE *fw = fopen("2.txt","wb"); //b 表示二进制文件
    	assert(fw != NULL);
    	int arr[] = {
        1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};//写入的数据
    	fwrite(arr,sizeof(int),10,fw); //整个整型数组直接写入文件
    	fclose(fw);
    	return 0;
    }

**由于写入的二进制数据,那么这个文件是不能直接查看的。**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]  
二进制文件要用程序解析而不能直接查看,如下代码:

//从文件读取二进制数据
    int main()
    {
        
    	FILE *fr = fopen("2.txt","rb");//b 表示二进制文件
    	assert(fr != NULL);
    	int buf[100]; //保存读取的数据
    	int len = fread(buf,sizeof(int),100,fr);
    	fclose(fr);
    	printf("len=%d\n",len);
    	for(int i=0;i<len;i++) //输出读取的数据
    		printf("%d ",buf[i]);
    	return 0;
    }

**随机读,写文件**  
随机读写不是按数据在文件中的物理位置依次进行读写，而是可以对任何位置上的数据进行访问。  
一首歌从头开始听就是顺序读,如果你直接拖动进度条到第 1 分钟时开始听就是随机读。看电影时直接跳过片头也是随机读。  
要实现随机读写操作,最重要的东东就是文件位置标记(也称文件位置指针),这个标记类似光标,标记接下来要读写的开始位置。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]  
随机读写的重点函数就是移动文件位置标识函数 fseek。  
int fseek(FILE \*stream,long offset,int origin);

fseek 函数:移动文件位置标识,参数如下: stream:需要移动文件位置标识的文件;  
offset:偏移的字节数,正数往后移,负数往前移;  
origin:参照点,支持三个参照点。SEEK\_SET 文件头,SEEK\_CUR 文件位置标识当前位置,SEEK\_END 文件尾

下面的调整文件位置标记的几个例子。 移到文件开头的第十个字节处: fseek (fp,10, SEEK\_SET);  
移到当前位置的后 50 个字节处: fseek (fp,50, SEEK\_CUR);  
移到文件倒数第 10 个字节处: fseek (fp,-10, SEEK\_END);

例:求一个文件的大小,即占用的字节数

#include<stdio.h>
    //求 1.cpp 文件占用的字节数
    int main()
    {
        
    	FILE *fr = fopen(“1.cpp","rb");//打开文件
    		fseek(fr,0,SEEK_END); //将文件位置标识移到文件结尾
    	long sz = ftell(fr); //测定当前文件位置标识的位置
    	printf("该文件共%ld 个字节\n",sz);
    	fclose(fr);
    	return 0;
    }

ftell 函数用来测定文件位置标记当前的位置,返回值是当前位置距离文件开头的字节数

例:将文件的前 10 个字符重复读取 5 遍

int main()
    {
        
    	char buf[100] = "";
    	FILE *fr = fopen("1.txt","r");
    	assert(fr != NULL);
    	for(int i=0;i<5;i++) //读取 5 遍
    	{
        
    		fread(buf,sizeof(char),10,fr);//读取 10 个字符
    		printf("%s\n",buf);
    		memset(buf,0,100); //清空 buf
    		fseek(fr,0,SEEK_SET); //文件位置标记跳到文件开头
    	}
    	fclose(fr);
    	return 0;
    }

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