C语言文件操作（一文带你吃透文件各种操作）

柔光的暖阳◎ 2023-09-26 17:47 53阅读 0赞

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> **文章目录**
> 
> 一、为什么要使用文件
> 
> 二、什么是文件
> 
> 2、1 程序文件
> 
> 2、2 数据文件
> 
> 2、3 文件名
> 
> 三、文件的打开关闭及读写操作
> 
> 3、1 文件指针
> 
> 3、2 文件的打开和关闭操作
> 
> 3、3 文件的读写函数详解
> 
> 3、3、1 fgetc、fputc函数详解
> 
> 3、3、2 fgets、fputs函数详解
> 
> 3、3、3 fscanf、fprintf函数详解
> 
> 3、3、4 fread、fwrite函数的详解
> 
> 四、总结
> 
> --------------------
> 
> ## 标题：C语言文件操作 ##
> 
> ## **作者：@Ggggggtm** ##
> 
> ## 寄语：与其忙着诉苦，不如低头赶路，奋路前行，终将遇到一番好风景 ##
> 
> ![d0789ba15f4e4dfa9d51cba3db0da4ef.png][]

> 有很多学校都是不会讲文件操作这块知识的，但是考试还要考。文件操作在平常中也是有所应用的。这篇文章详细讲述对于文件的各种操作，对于考试和平常引用是完全足够啦！

## 一、为什么要使用文件 ##

> 我们前面的文章模拟实现通讯录的程序，当通讯录运行起来的时候，可以给通讯录中增加、删除数据，此时数据是存放在内存中，当程序退出的时候，通讯录中的数据自然就不存在了，等下次运行通讯录程序的时候，数据又得重新录入，如果使用这样的通讯录就很难受。我们在想既然是通讯录就应该把信息记录下来，只有我们自己选择删除数据的时候，数据才不复存在。  
> 这就涉及到了数据持久化的问题，我们一般**数据持久化**的方法有，把**数据存放在磁盘文件、存放到数据库**等方式。使用文件我们可以将数据直接存放在电脑的硬盘上，做到了数据的持久化。

## 二、什么是文件 ##

> 磁盘上的文件夹是文件。但是在程序设计中，我们一般谈的文件有两种：**程序文件**、**数据文件（从文件功能的角度来分类的）**。

### 2、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、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。  
> 本章讨论的是数据文件。在我们处理数据的输入输出都是以终端为对象的，即从终端的键盘输入数据，运行结果显示到显示器上。其实有时候我们会把信息输出到磁盘上，当需要的时候再从磁盘上把数据读取到内存中使用，这里处理的就是磁盘上文件。

### 2、3 文件名 ###

> 一个文件要有一个唯一的文件标识，以便用户识别和引用。文件名包含3部分：文**件路径+文件名主干+文件后缀。**例如： c:\\code\\test.txt为了方便起见，文件标识常被称为文件名。

## 三、文件的打开关闭及读写操作 ##

### 3、1 文件指针 ###

> 缓冲文件系统中，关键的概念是“**文件类型指针**”，简称“**文件指针**”。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。该结构体类型是有系统  
> 声明的，取名FILE。例如，VS2013编译环境提供的 stdio.h 头文件中有以下的文件类型申明：

struct _iobuf 
    {
        char *_ptr;
        int _cnt;
        char *_base;
        int _flag;
        int _file;
        int _charbuf;
        int _bufsiz;
        char *_tmpfname;
    };
    typedef struct _iobuf FILE;

> 不同的C编译器的FILE类型包含的内容不完全相同，但是大同小异。每当打开一个文件的时候，系统会根据文件的情况自动创建一个FILE结构的变量，并填充其中的信息，使用者不必关心细节。一般都是通过一个**FILE的指针**来维护这个FILE结构的变量，这样使用起来更加方便。下面我们可以创建一个FILE\*的指针变量:
> 
>     FILE* pf;//文件指针变量
> 
> 定义pf是一个指向FILE类型数据的指针变量。可以使pf指向某个文件的文件信息区（是一个结构体变量）。通过该文件信息区中的信息就能够访问该文件。也就是说，**通过文件指针变量能够找到与它关联的文件**。比如：
> 
> ![3ed3b9a5db0f489fa637d9118ecbe925.png][]

### 3、2 文件的打开和关闭操作 ###

> 文件在读写之前应该**先打开文件**，在**使用结束之后应该关闭文件**。在编写程序的时候，在打开文件的同时，都会返回一个**FILE\*的指针变量**指向该文件，也相当于建立了指针和文件的关系。ANSIC 规定使用**fopen函数来打开文件**，**fclose来关闭文件**。具体我们结合这下面的代码一起理解一下。

![370f6124523742ecbe0c50a74c30828c.png][]

//打开文件
    FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
    //关闭文件
    int fclose ( FILE * stream )
    
    
    //具体实例
    /* fopen fclose example */
    #include <stdio.h>
    int main ()
    {
        FILE * pFile;
    
        //打开文件
        pFile = fopen ("myfile.txt","w");
    
        //文件操作
        if (pFile!=NULL)
        {
            fputs ("fopen example",pFile);
    
            //关闭文件
            fclose (pFile);
        }
        return 0;
    }

> 我们看到上述代码中，文件操作中有fputs函数，这就涉及到了文件的读写。具体我们接着往下看。

### 3、3 文件的读写函数详解 ###

> 我们先来看一下文件常用的读写函数都有哪些：
> 
> ![fbc902b10c104adf82f057cfe397cd79.png][]
> 
> 每个函数都有自己的特点，我们来详细看一下。

#### 3、3、1 fgetc、fputc函数详解 ####

> 我们先来看fgetc函数的参数和返回值。
> 
> ![2c2ac2ce15c24d04adab2e69493fc010.png][]
> 
> 通过上面我们可以看出，该函数的参数是一个文件指针，该文件指针指向的是我们要读取字符的文件。当读取成功时返回值为该字符的ASCLL码值，读取失败或者读到文件末尾返回EOF。我们在该文件路径底下已经有一个文件，该文件及内容如下图所示：![cac1b462b5ea4e1ab4dd62813ba0ca3b.png][] 具体我们看下面的例子：

#include<stdio.h>
    int main()
    {
    	//读的方式打开test.txt文件
    	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
    	if (pf == NULL)
    	{
    		perror("fopen");
    		return 1;
    	}
    	int ch = fgetc(pf);
    	printf("%c\n", ch);
    
    	ch = fgetc(pf);
    	printf("%c\n", ch);
    
    	ch = fgetc(pf);
    	printf("%c\n", ch);
    
    	//关闭文件
    	fclose(pf);
    	pf = NULL;
    	return 0;
    }

> 我们先看一下运行结果，再对结果分析一下。![33143378fe24438fbf0506e5fae4ffd4.png][]
> 
> 我们看到上面是我们三次从文件中读取字符。刚开始时，pf指针指向文件的第一个字符，读完第一个字符过后，pf指针指向下一个字符。则结果即为如上图所视。

> 我们再看一下fputc函数的参数和返回值：
> 
> ![e11a8aa8ae884bd3a77da03c74657847.png][] fputc函数就是把一个字符输出到文件中，如果输入成功，返回该字符。如果输入失败，则会返回EOF。
> 
> 同样，我们结合下面例子理解一下：

#include<stdio.h>
    int main()
    {
    	//读的方式打开test.txt文件
    	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
    	if (pf == NULL)
    	{
    		perror("fopen");
    		return 1;
    	}
    
    	//输入字符到test.txt文件
    	fputc('a', pf);
    	fputc('b', pf);
    	fputc('c', pf);
    	//关闭文件
    	fclose(pf);
    	pf = NULL;
    	return 0;
    }

> 结果如下：![3a2da66ac30340c4be1c6f0aa1eaae4d.png][]
> 
> 我们看到，原来test.txt文件中的字符被覆盖了。当我们使用写入的操作时，原文件的内容会被覆盖。

#### 3、3、2 fgets、fputs函数详解 ####

> fgets、fputs函数与fgetc、fputc函数大同小题，但是又有所不同。fgets、fputs函数是输入和输出一行。我们先看fgets、fputs函数的参数和返回值。![c9f2ec7db74246b39e0dd7f35572b566.png][]
> 
> fputs函数是把一个字符串到文件中，fgets函数是把文件中的字符串输出到字符指针中。我们先看fput的例子。

#include<stdio.h>
    int main()
    {
    	//读的方式打开test.txt文件
    	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
    	if (pf == NULL)
    	{
    		perror("fopen");
    		return 1;
    	}
    
    	//输入字符到test.txt文件
    	fputs("hello\n", pf);
    	fputs("world\n", pf);
    	//关闭文件
    	fclose(pf);
    	pf = NULL;
    	return 0;
    }

> 注意，输出到文件时可以输出换行符，到文件中是有换行的效果，如下图：![0e6edc9e580e4d4c8370ce7a39233fc1.png][]
> 
> 如果没有换行符，则是在一行上显示的，如下图：![8eb970de46674a489a62bf5b663999a4.png][]

> 我们再看一下fgets函数，是从文件中读取字符串到字符指针中。在读取中我们还可以自己选择读取字符的个数。我们看下面例子：

#include<stdio.h>
    int main()
    {
    	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
    	if (NULL == pf)
    	{
    		perror("fopen");
    		return 1;
    	}
    	//读文件
    	//测试一行数据
    	char buf[20] = {0};
    	fgets(buf, 20, pf);
    	printf("%s", buf);
    	fgets(buf, 20, pf);
    	printf("%s", buf);
     	//关闭文件
    	fclose(pf);
    	pf = NULL;
    	return 0;
    }

> 我们看结果：![fd55056cbdcf4536b5bb3f79f1313440.png][]
> 
> 虽然我们是读取的20个字符，但是读取只限一行。所以读完一行后不再往下读。 结果如上图所示。

#### 3、3、3 fscanf、fprintf函数详解 ####

> 我们先看fscanf、fprintf函数的参数和返回值：![fd67377d86e447fd9540f139eb7c9c27.png][]
> 
> 从上图中，我们可以看到fprintf函数是把一些数据输出到文件中，输出成功返回所输出的个数，如果失败就会返回零。我们先看一下fprintf函数的例子，如下：

#include<stdio.h>
    struct S
    {
    	char name[20];
    	int age;
    	float score;
    };
    
    int main()
    {
    	struct S s = { "zhangsan", 20, 95.5 };
    	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
    	if (NULL == pf)
    	{
    		perror("fopen");
    		return 1;
    	}
    	// 格式化的写入文件
    	fprintf(pf, "%s %d %f\n", s.name, s.age, s.score);
    	//关闭文件
    	fclose(pf);
    	pf = NULL;
    	return 0;
    }

> 我们看一下输出结果：
> 
> ![a54ef876e2bc44018de487740613b5c8.png][]
> 
> 从上述例子中我们可以总结一下：**fprintf函数与printf参数函数很相似，只不过是fprintf函数是输出到文件中，而printf是输出到屏幕上**。
> 
> 这是我们文件中有“zhangsan 20 95.500000”这些数据，我们再看fscanf函数。fscanf函数是把读取文件中的数据输入到变量上。我们直接看例子：

#include<stdio.h>
    struct S
    {
    	char name[20];
    	int age;
    	float score;
    };
    int main()
    {
    	struct S s = { 0 };
    	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
    	if (NULL == pf)
    	{
    		perror("fopen");
    		return 1;
    	}
    	//格式化的读取文件
    	fscanf(pf, "%s %d %f", s.name, &(s.age), &(s.score));
    	
    	//打印看数据
    	printf("%s %d %f\n", s.name, s.age, s.score);
    	
    	//关闭文件
    	fclose(pf);
    	pf = NULL;
    	return 0;
    }

> 我们看结果：![c4525751d0574d07a945f49ae5cd7f16.png][] 同样我们可以看出，**fscanf函数与scanf参数函数很相似，只不过是fscanf函数是从文件中输入到变量中，而scanf是从屏幕上输入到变量中。**
> 
> ![db73fc10e1634c3aa62516d529a4f70f.png][]

#### 3、3、4 fread、fwrite函数的详解 ####

> fread、fwrite函数读写的是以二进制的形式来读写的。fread、fwrite函数读写成功的返回所读写的个数。如果失败就会返回0.我们看参数和返回值。![1b856fb28718415a99118dd71109002c.png][]
> 
> 第一个参数为要读写的指针，第二个为读写元素的大小，第三个参数为读写的个数，最后一个参数为读写的文件指针。我们直接看例子：

struct S
    {
    	char name[20];
    	int age;
    	float score;
    };
    
    //测试二进制的写函数：fread
    int main()
    {
    	struct S s = { 0};
    	FILE* pf = fopen("test.txt", "rb");
    	if (NULL == pf)
    	{
    		perror("fopen");
    		return 1;
    	}
    	//读文件
    	fread(&s, sizeof(struct S), 1, pf);
    	printf("%s %d %f\n", s.name, s.age, s.score);
    
    	//关闭文件
    	fclose(pf);
    	pf = NULL;
    	return 0;
    }
    
    测试二进制的写函数fwrite
    int main()
    {
    	struct S s = { "张三", 20, 98.5};
    	FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
    	if (NULL == pf)
    	{
    		perror("fopen");
    		return 1;
    	}
    	//写文件
    	fwrite(&s, sizeof(struct S), 1, pf);
    
    	//关闭文件
    	fclose(pf);
    	pf = NULL;
    	return 0;
    }

> fread、fwrite函数与上述的函数相似，只不过是读写是以二进制的形式。

## 四、总结 ##

> 上述的总结中，我们主要掌握第三大部分即可。第三部分的文件操作函数非常用的。文件操作的细节较多，这也是相对来说较为麻烦的一项。掌握这篇文章足以应对学校的期末考试和平时的使用。
> 
> 希望以上内容对你有所帮助，感谢阅读ovo~

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