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8.fscanf() - 想从文件test.txt中读取数据放在s中
9.fprintf() - 打印到屏幕上(标准输出流 - stdout)
10.fputc() - 打印到屏幕上(标准输出流 - stdout)
13.fread() - 以二进制的形式读(一次读一个数据)
前言
为什么使用文件?如果没有文件,我们写程序的数据是存储在电脑的内存中,如果程序退出,内存回收,数据就丢失了,等再次运行程序,是看不到上次程序的数据的,如果要将数据进行持久化的保存,我们可以使用文件。
一、什么是文件?
磁盘(硬盘)上的文件是文件。
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)。
1.1 程序文件
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)。
1.2 数据文件
就是程序运行时读写的数据(本篇所涉及的就是数据文件)
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。
1.3 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。
文件名包含三个部分: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。
二、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,文件的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。
例如:VS2013编译环境提供的 stdio.h 头文件中有以下的文件类型声明。
struct _iobuf { char* _ptr; int _cnt; char* _base; int _flag; int _file; int _charbuf; int _bufsiz; char* _tmpfname; }; typedef struct _iobuf FILE;
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。
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间接找到与它关联的文件。
比如:
三、文件的打开和关闭
使用文件的三步骤:1.打开文件 2.读/写文件 3.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,相当于建立了指针和文件的关系。
ANSI C规定使用 fopen 函数来打开文件, fclose来关闭文件。
//打开文件
FILE* fopen ( const char* filename,const char* mode );
//关闭文件
int fclose ( FILE* stream );
3.1 文件的打开模式:
mode表示文件的打开模式,下面都是文件的打开模式:
文件使用方式 | 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 | 建立一个新文件 |
“a” (追加) | 向文本文件末尾添加数据 | 建立一个新文件 |
“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 | 建立一个新文件 |
“ab” (追加) | 向一个二进制文件末尾添加数据 | 建立一个新文件 |
“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,建立一个新文件 | 建立一个新文件 |
“a+” (读写) | 打开一个文件,在文件尾进行读写 | 建立一个新文件 |
“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,建立一个新的二进制文件 | 建立一个新文件 |
“ab+” (读写) | 打开一个二进制文件,在文件尾进行读和写 | 建立一个新文件 |
fread/fwrite 二进制的输入/输出:
int main() { int arr[] = { 1,2,3,4,5 }; FILE* pf = fopen("test.txt", "wb"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //写数据 int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); fwrite(arr, sizeof(arr[0]), sz,pf); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
3.2 文件的顺序读写:
函数名 | 功能 | 适用性 |
---|---|---|
fgetc() | 字符输入函数 | 所有输入流 |
fputc() | 字符输出函数 | 所有输出流 |
fgets() | 文本行输入函数 | 所有输入流 |
fputs() | 文本行输出函数 | 所有输出流 |
fscanf() | 格式化输入函数 | 所有输入流 |
fprintf() | 格式化输出函数 | 所有输出流 |
fread() | 二进制输入 | 文件 |
fwrite() | 二进制输出 | 文件 |
所有输入流:文件流,标准输入流 - stdin
所有输出流:文件流,标准输出流 - stdout
实例代码:
#include <stdio.h> int main() { FILE* pf; //打开文件 pf = fopen("test.txt", "w");//写的形式打开,文件不存在,会建立一个新文件 if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读写文件 输入一个字符 fputc('a', pf); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
如图:打开文件,查看是否用w+创建新文件,并且写入一个字符'a'。
1.fputc() - 写入一个字符
//写文件 fputc('a',pf);
2. fgetc() - 读取一个字符
int ch = fgetc(pf); //EOF = -1 if(ch!=EOF) { printf("%c\n",ch); }
3.fgetc() - 连续读取多个字符
int ch = fgetc(pf); printf("%c\n", ch);//a ch = fgetc(pf); printf("%c\n", ch);//b ch = fgetc(pf); printf("%c\n", ch);//c
4.fgetc() - 循环读取字符
int ch = 0; while ((ch = fgetc(pf)) != EOF) { printf("%c", ch); }
5.fputs() - 写入一行字符串
fputs("hello world", pf);
注意:fputs函数会覆盖文件里的原始数据。
6.fgets() - 读取指定长度的数据
char arr[10] = { 0 }; fgets(arr, 10, pf); printf("%s\n", arr);
7.fprintf()-把s中的数据存放到文件中
struct S { char name[20]; int age; float score; }; int main() { struct S s = { "张三",20,65.5f }; //想把s中的数据存放在文件中 FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //写文件 - 以文本的形式写进去 fprintf(pf,"%s %d %f", s.name, s.age, s.score); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
8.fscanf() - 想从文件test.txt中读取数据放在s中
struct S { char name[20]; int age; float score; }; int main() { struct S s = {0 }; //想从文件test.txt中读取数据放在s中 FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读文件 - fscanf(pf, "%s %d %f", s.name, &(s.age), &(s.score)); //打印在屏幕上 printf("%s %d %f", s.name, s.age, s.score); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
9.fprintf() - 打印到屏幕上(标准输出流 - stdout)
struct S { char name[20]; int age; float score; }; int main() { struct S s = { 0 }; //想从文件test.txt中读取数据放在s中 FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读文件 - fscanf(pf, "%s %d %f", s.name, &(s.age), &(s.score)); //fprintf() - 打印到屏幕上 fprintf(stdout,"%s %d %f", s.name, s.age, s.score); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
10.fputc() - 打印到屏幕上(标准输出流 - stdout)
int main() { fputc('a', stdout); return 0; }
11.fwrite() - 以二进制的形式写进pf文件中
int main() { //整型数组 int arr[] = { 1,2,3,4,5 }; FILE* pf = fopen("test.txt", "wb"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //写数据 int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); //以二进制的形式写进去 fwrite(arr, sizeof(arr[0]), sz, pf); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
12.fread() - 以二进制的形式读
int main() { //整型数组 int arr[5] = { 0 }; FILE* pf = fopen("test.txt", "rb"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读数据 //以二进制的形式读 fread(arr, sizeof(arr[0]), 5, pf); int i = 0; for (i = 0; i < 5; i++) { printf("%d ", arr[i]);// 1 2 3 4 5 } fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
13.fread() - 以二进制的形式读(一次读一个数据)
int main() { int arr[5] = { 0 }; FILE* pf = fopen("test.txt", "rb"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读数据 - 以二进制的形式读 int i = 0; while (fread(arr + i, sizeof(int), 1, pf)) { printf("%d ", arr[i]); } fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
3.3 对比一组函数
函数 | 功能 |
---|---|
scanf | 从标准输入流上读取格式化的数据 |
fscanf | 从指定的输入流上读取格式化的数据 |
sscanf | 在字符串中读取格式化的数据 |
函数 | 功能 |
---|---|
printf | 把数据以格式化的形式打印在标准输出流上 |
fprintf | 把数据以格式化的形式打印在指定的输出流上 |
sprintf | 把格式化的数据转化成字符串 |
实例代码:
struct S { char name[20]; int age; float score; }; int main() { char buf[200] = { 0 }; struct S s = { "张三",20,65.5f }; sprintf(buf,"%s %d %f", s.name, s.age, s.score); printf("1以字符串形式:%s\n", buf); struct S t = { 0 }; sscanf(buf,"%s %d %f", t.name, &(t.age), &(t.score)); printf("2按照格式打印:%s %d %f", t.name, t.age, t.score); return 0; }
四、 文件的随机读写
4.1 fseek()
根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针(文件内容的光标)
int fseek ( EILK* stream,long int offset,int origin );
int main() { //文件里的内容:abcdefghi FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } int ch = fgetc(pf); printf("%c\n", ch); //fseek(pf, 4, SEEK_CUR);//f //SEEK_CUR 文件当前位置 //fseek(pf, 5, SEEK_SET);//f //SEEK_CUR 文件起始位置 fseek(pf, -4, SEEK_END);//f //SEEK_CUR 文件末尾 ch = fgetc(pf); printf("%c\n", ch); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
4.2 ftell
返回文件指针相对于起始位置的偏移量
long int ftell ( FILE* stream );
int main() { //文件内容:abcdefghi FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读文件 int ch = fgetc(pf); printf("%c\n", ch);//a fseek(pf, -4, SEEK_END); printf("%d\n", ftell(pf));//返回指针相对于起始位置的偏移量 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
4.3 rewind
让文件指针的位置回到文件的起始位置
void rewind ( FILE* stream );
int main() { //文件内容:abcdefghi FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读文件 int ch = fgetc(pf); printf("%c\n", ch);//a fseek(pf, -4, SEEK_END); ch = fgetc(pf); printf("%c\n", ch);//f rewind(pf);//回到起始位置 ch = fgetc(pf); printf("%c\n", ch);//a fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
五、二进制文件和文本文件
根据数据的组成形式,数据文件被称分为二进制文件或文本文件。
数据在内存中以二进制形式存储,如果不加转换的输出到外存的文件中,就是二进制文件。
数据在外存上以ASCII码的形式存储,则需要再存储前转换。以ASCII字符的形式存储的文件就是文本文件。
一个数据在文件中是怎么存储的?
字符一律以ASCII码形式存储。
数值型数据既可以用ASCII形式存储,也可以使用二进制形式存储。
如:有整数10000,
如果以ASCII形式输出到磁盘,则磁盘占5个字节(每个字符一个字节);以二进制输出,在磁盘中只占4个字节。
实例代码:
int main() { int a = 10000; FILE* pf = fopen("test.txt", "wb"); fwrite(&a, 4, 1, pf);//二进制的形式写在文件中 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
在VS打开二进制文件:
六、 文件读取结束的判定
6.1 被错误使用的 feof
注意:在文件读取过程中,不能用 feof 函数的返回值直接来判断文件是否结束。
feof 的作用是:当文件读取结束的时候,判断读取结束的原因是否是:遇到文件尾结束。
1.文件现在读取结束了,但是是什么原因读取结束的呢?
文件读取结束,什么原因读取结束? | 打开一个流的时候,这个流上有2个标记值 |
---|---|
① 有可能是遇到文件末尾 feof函数 | ① 是否遇到文件末尾 |
② 读取的时候发生了错误 ferror | ② 是否发生错误 |
实例代码:
int main() { //test.txt文件中内容:abcdefghi FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读取 int ch = 0; while ((ch = fgetc(pf)) != EOF) { printf("%c\n", ch); } //判断是声明原因导致读取结束的 if (feof(pf)) printf("遇到文件末尾,读取正常结束\n"); else if(ferror(pf)) perror("fgetc"); return 0; }
2.文本文件读取结束,判断返回值是否为 EOF ( fgetc ),或者 NULL ( fgets )
例如:
- fgetc判断是否为EOF
- fgetc判断返回值是否为NULL
3.二进制文件的读取结束判断,判断返回值是否小于要读的个数。
例如:fread判断返回值是否小于实际要读的个数
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> enum { SIZE = 5}; int main() { double a[SIZE] = { 1.,2.,3.,4.,5. }; FILE* pf = fopen("test.txt", "wb"); fwrite(a, sizeof *a, SIZE, pf); fclose(pf); double b[SIZE]; pf = fopen("test.txt", "rb"); size_t ret_code = fread(b, sizeof * b, SIZE, pf); if (ret_code == SIZE) { puts("数组读取成功,内容:"); for (int n = 0; n < SIZE; n++) { printf("%f ", b[n]); } putchar('\n'); } else { if (feof(pf)) printf("读取test.txt错误:文件的意外结束\n"); else if(ferror(pf)) printf("读取test.txt时出错\n"); } fclose(pf); pf = NULL; return 0; }
七、文件缓冲区
ANSIC 标准采用“缓冲文件系统”处理数据的,所谓缓冲文件系统是指系统自动地在内存中为程序1中每一个正在使用的文件开辟一块“文件缓冲区”。
#include <stdio.h> #include <windows.h> int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "w"); fputs("abcdef", pf);//先将代码放在输出缓冲区 printf("睡眠10秒-已经写数据了,打开test.txt⽂件,发现⽂件没有内容\n"); Sleep(10000); printf("刷新缓冲区\n"); fflush(pf);//刷新缓冲区时,才将输出缓冲区的数据写到⽂件(磁盘) //注:fflush 在⾼版本的VS上不能使⽤了 printf("再睡眠10秒-此时,再次打开test.txt⽂件,⽂件有内容了\n"); Sleep(10000); fclose(pf); //注:fclose在关闭⽂件的时候,也会刷新缓冲区 pf = NULL;
结论:因为有缓冲区的存在,C语言在操作文件的时候,需要做刷新缓冲区或者在文件中操作结束的时候关闭文件。
如果不做,可能导致读写文件的问题。