文件操作的详序-编程知识

1.为什么使用文件？

如果没有文件，我们写的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，是看不到程序的数据的，如果将数据进行持久化的保存，我们可以使用文件。

2.程序文件和数据文件

程序文件包括源程序文件（后缀为.c），目标文件（window环境后缀为.obj），可执行程序（windows环境后缀为.exe)；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，程序运行需要从中读取数据的文件，或这输出内容的文件。

3.二进制文件和文本文件

数据文件被称为文本文件或者二进制文件。

数据在内存中以二进制的形式存储，如果不加转换的输出到外存的文件中，就是二进制文件。如果要求在外存上以ASCII码的形式存储，则需要在存储前转换，以ASCII字符的形式存储的文件就是文本文件。

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。如整数10000，如果以ASCII码的形式输出到磁盘，则磁盘中占用5个字节（每个字符一个字节），而二进制形式输出，则在磁盘上只占4个字节。

4.文件的打开和关闭

4.1 流和标准流

4.1.1 流

我们程序的数据需要输出到各种外部设备，也需要从外部设备获取数据，不同的外部设备的输入输出操作各不相同，为了方便程序员对各种设备进行方便的操作，我们抽象出了流的概念，我们可以把流想象成流淌着字符的河。

4.1.2 标准流

stdin - 标准输入流，在大多数的环境中从键盘输入，scanf函数就是从标准输入流中读取数据。

stdout - 标准输出流，在大多数的环境中输出至显示器界面，printf函数就是将信息输出到标准输出流中。

stderr - 标准错误流，大多数环境中输出到显示器界面。

这是默认打开了这三个流，我们使用scanf，printf等函数就可以直接进行输入输出操作的。

stdin，stdout，stderr三个流的类型是：FILE*，通常称为文件指针。

4.2 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。该结构体类型是由系统声明的，取名FILE。

例如：

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。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。

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。

4.3 文件的打开和关闭

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。

实例代码：

#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;
}

5.文件的顺序读写

5.1 顺序读写函数介绍

上面说的适用于所有输入流一般是指适用于标准输入流和其他输入流（如文件输入流）；所有输出流一般是指适用于标准输出流和其他输出流。

6.文件随机读写

6.1 fseek

根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针。

#include <stdio.h>
int main()
{FILE* pFile;pFile = fopen("example.txt", "wb");fputs("This is an apple.", pFile);fseek(pFile, 9, SEEK_SET);fputs(" sam", pFile);fclose(pFile);return 0;
}

6.2 ftell

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

#include <Stdio.h>
int main()
{FILE* pFile;long size;pFile = fopen("myfile.txt", "rb");if (pFile == NULL)perror("Error opening file");else{fseek(pFile, 0, SEEK_END);size = ftell(pFile);fclose(pFile);printf("Size of myfile.txt:%ld bytes.\n", size);}return 0;
}

6.3 rewind

让文件指针的位置回到文件的起始位置

#include <stdio.h>
int main()
{int n;FILE* pFile;char buffer[27];pFile = fopen("myfile.txt", "w+");for (n = 'A'; n <= 'Z'; n++)fputc(n, pFile);rewind(pFile);fread(buffer, 1, 26, pFile);fclose(pFile);buffer[26] = '\0';printf(buffer);return 0;
}