[C语言] 文件操作及简单文件加密

我会带着你远行 2023-01-17 09:29 72阅读 0赞

### 目录 ###

*  1. 文件
 *  2. c语言中如何使用文件
 *   *  1). 文件指针的使用
     *  2). 文件打开方式图示
     *  3). 文件读取结束的判定
     *  4). 文件缓冲区
 *  3. 通过文件操作实现各类函数加密解密
 *   *  代码

# 1. 文件 #

C语言中，在进行数据处理时，如果只通过变量进行存储数据，那么在程序结束时，我们对变量存储的数据也就一同释放掉了，如果下次在启动该程序，就要重新录入数据，就要在无意义上的事情浪费巨量的时间。所以引入了文件的概念，将数据存储到文件上，每次对文件内的数据进行读取与存储，就大大方便了使用者。

# 2. c语言中如何使用文件 #

## 1). 文件指针的使用 ##

C语言中的文件操作都是通过一个指向文件的指针进行操作。`FILE* fp`这是定义了一个指向某个文件的指针，对该指针进行某操作就是对其指向的文件进行操作。  
  接下来通过一个程序来进行文件才做的简单示例。

#include <stdio.h>
    
    int main()
    { 
    	FILE* fp;
    	// 将文件以写的方式打开
    	// 文件打开成功返回地址，打开失败则返回NULL
    	fp = fopen(“filename.XXX”, “w”);
    
    	// 如果文件打开失败，则退出该程序
    	if(fp == NULL)
    	{ 
    		return -1;
    	}
    
    	// 对文件进行操作
    	// ………
    
    	// ***关闭文件***
    	fclose(fp);
    
    	return 0; 
    }

## 2). 文件打开方式图示 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzcxNzUyMA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

## 3). 文件读取结束的判定 ##

EOF为文件读取结束时返回的标记，具体是文件读取失败结束，还是遇到文件尾结束需要具体判断。

1.  文本文件读取是否结束，判断返回值是否为`EOF`，或者是`NULL`。  
    `fgetc()` 判断是否为`EOF`  
    `fgets()` 判断是否为`NULL`
2.  二进制文件读取结束的判断，判断返回值是否为小于实际要读的个数  
    `fread()` 判断返回值是否小于实际要读个数

示例：  
文本文件读取失败

#include <stdio.h>
    
    int main()
    { 
    	int c;
    	// 以文本形式打开文件
    	FILE *fp = fopen("test.txt", "r");
    	if(!fp)
    	{ 
    		perror("file open failed");
    		return -1;
    	}
    	
    	// 通过fgetc 函数读取文件，在读取失败时会返回EOF
    	while((c = fgetc(fp) != EOF)
    	{ 
    		putchar(c);
    	}
    	
    	// 判断文件是以什么原因结束读取
    	if(ferror(fp)) 	// 文件读取失败
    		puts("I/O error when reading");
    	else if(feof(fp))	// 遇到文件尾
    		puts("end of file");
    
    	fclose(fp);
    	return 0;
    }

二进制文件读取失败

#include <stdio.h>
    #define SIZE 5
    int main()
    { 
    	FILE* fp = fopen("test", "rb");
    	
    	double b[5];
    	size_t ret_code = fread(b, siezof * b, SIZE, fp); // 从文件中读取数据
    	
    	if(ret_code == SIZE)	// 文件读取成功
    	{ 
    		puts("Array read successful");
    	}
    	else
    	{ 
    		// 判断文件是以什么原因结束读取
    		if(ferror(fp)) 	// 文件读取失败
    			puts("I/O error when reading");
    		else if(feof(fp))	// 遇到文件尾
    			puts("end of file");
    	}
    
    	fclose(fp);
    	return 0;
    }

## 4). 文件缓冲区 ##

我们向文件中写入数据时，系统并不会直接将写入数据存入文件中，因为CPU运算速度与存储设备写入速度差别很大，所以为了匹配二者速度，会将待写入数据存入文件缓冲区，待文件缓冲区满后一并写入文件。也可主动刷新缓冲区，将文件写入存储设备，通过`fflush(fp)`;

# 3. 通过文件操作实现各类函数加密解密 #

## 代码 ##

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include "des.h"
    
    #define SIZE 1024*4
    
    void menu()
    { 
    	printf("=============================\n");
    	printf("1.加密文件\n");
    	printf("2.解密文件\n");
    	printf("3.清屏\n");
    	printf("4.退出\n");
    	printf("=============================\n");
    }
    
    // 加密文件
    void EncFile()
    { 
    	// 以4k大小读文件，srcBuf
    	// rBuf 加密 -> dstBuf
    	// dstBuf -> 写文件
    
    	FILE* rFd = NULL;
    	FILE* wFd = NULL;
    	char rPath[512] = {  0 };	// 源文件路径(需要加密文件路径)
    	char wPath[512] = {  0 };	// 目标路径(保存加密后的文件)
    	unsigned char srcBuf[SIZE] = {  0 };	// 4k 所读文件的存储
    	int rLen = 0;	// 所读文件长度
    	unsigned char dstBuf[SIZE] = {  0 };	// 4k 加密后要向文件中写的存储
    	int wLen = 0;	// 加密后要写文件的长度
    	int ret = 0;	// 接收函数返回值
    
    	printf("请输入需要加密的文件名:");
    	scanf("%s", rPath);
    
    	printf("请输入加密后的文件名:");
    	scanf("%s", wPath);
    
    	// 读方式打开需要加密的文件 rPath
    	rFd = fopen(rPath, "rb+");
    	if (rFd == NULL)
    	{ 
    		perror("EncFile fopen rPath");
    		return;
    	}
    
    	// 写方式打开加密后的文件 wPath
    	wFd = fopen(wPath, "wb+");
    	if (wFd == NULL)
    	{ 
    		perror("EncFile fopen wPath");
    		goto End;
    		return;
    	}
    
    	// 循环读取文件
    	while (1)
    	{ 
    		rLen = fread(srcBuf, 1, SIZE, rFd);
    		if (rLen < SIZE)	// 当文件小于4k时跳出循环，执行下方 < 4k 文件加密
    		{ 
    			break;
    		}
    		
    		// srcBuf 加密 -> dstBuf
    		ret = DesEnc_raw(srcBuf, rLen, dstBuf, &wLen);
    		if (ret != 0)
    		{ 
    			printf("DesDec_raw 加密=4k数据失败\n");
    			goto End;
    			return;
    		}
    
    		// 写加密后的文件
    		ret = fwrite(dstBuf, 1, wLen, wFd);
    		if (ret != wLen)
    		{ 
    			printf("写加密后的文件=4k数据失败\n");
    			goto End;
    			return;
    		}
    	}
    
    
    	// 小于4k大小读文件，srcBuf
    	// rBuf 加密 -> dstBuf
    	// dstBuf -> 写文件
    	// srcBuf 加密 -> dstBuf
    	ret = DesEnc(srcBuf, rLen, dstBuf, &wLen);
    	if (ret != 0)
    	{ 
    		printf("DesDec 加密 < 4k数据失败\n");
    		goto End;
    		return;
    	}
    
    	// 写加密后的文件
    	ret = fwrite(dstBuf, 1, wLen, wFd);
    	if (ret != wLen)
    	{ 
    		printf("写加密后的文件 < 4k数据失败\n");
    		goto End;
    		return;
    	}
    
    End:
    	if (rFd != NULL)
    	{ 
    		fclose(rFd);
    		rFd = NULL;
    	}
    	if (wFd != NULL)
    	{ 
    		fclose(wFd);
    		wFd = NULL;
    	}
    }
    
    // 解密文件 (与加密文件相反)
    void DecFile()
    { 
    	// 以4k大小读文件，srcBuf
    	// rBuf 解密 -> dstBuf
    	// dstBuf -> 写文件
    
    	FILE* rFd = NULL;
    	FILE* wFd = NULL;
    	char rPath[512] = {  0 };	// 源文件路径(需要解密文件路径)
    	char wPath[512] = {  0 };	// 目标路径(保存解密后的文件)
    	unsigned char srcBuf[SIZE] = {  0 };	// 4k 所读文件的存储
    	int rLen = 0;	// 所读文件长度
    	unsigned char dstBuf[SIZE] = {  0 };	// 4k 解密后要向文件中写的存储
    	int wLen = 0;	// 解密后要写文件的长度
    	int ret = 0;	// 接收函数返回值
    
    	printf("请输入需要解密的文件名:");
    	scanf("%s", rPath);
    
    	printf("请输入解密后的文件名:");
    	scanf("%s", wPath);
    
    	// 读方式打开需要解密的文件 rPath
    	rFd = fopen(rPath, "rb+");
    	if (rFd == NULL)
    	{ 
    		perror("EncFile fopen rPath");
    		return;
    	}
    
    	// 写方式打开解密后的文件 wPath
    	wFd = fopen(wPath, "wb+");
    	if (wFd == NULL)
    	{ 
    		perror("EncFile fopen wPath");
    		goto End;
    		return;
    	}
    
    	// 循环读取文件
    	while (1)
    	{ 
    		rLen = fread(srcBuf, 1, SIZE, rFd);
    		if (rLen < SIZE)	// 当文件小于4k时跳出循环，执行下方 < 4k 文件解密
    		{ 
    			break;
    		}
    
    		// srcBuf 解密 -> dstBuf
    		ret = DesDec_raw(srcBuf, rLen, dstBuf, &wLen);
    		if (ret != 0)
    		{ 
    			printf("DesDec_raw 解密=4k数据失败\n");
    			goto End;
    			return;
    		}
    
    		// 写解密后的文件
    		ret = fwrite(dstBuf, 1, wLen, wFd);
    		if (ret != wLen)
    		{ 
    			printf("写解密后的文件=4k数据失败\n");
    			goto End;
    			return;
    		}
    	}
    
    
    	// 小于4k大小读文件，srcBuf
    	// rBuf 解密 -> dstBuf
    	// dstBuf -> 写文件
    	// srcBuf 解密 -> dstBuf
    	ret = DesDec(srcBuf, rLen, dstBuf, &wLen);
    	if (ret != 0)
    	{ 
    		printf("DesDec 解密 < 4k数据失败\n");
    		goto End;
    		return;
    	}
    
    	// 写解密后的文件
    	ret = fwrite(dstBuf, 1, wLen, wFd);
    	if (ret != wLen)
    	{ 
    		printf("写解密后的文件 < 4k数据失败\n");
    		goto End;
    		return;
    	}
    
    End:
    	if (rFd != NULL)
    	{ 
    		fclose(rFd);
    		rFd = NULL;
    	}
    	if (wFd != NULL)
    	{ 
    		fclose(wFd);
    		wFd = NULL;
    	}
    }
    
    int main()
    { 
    	int cmd;
    
    	while (1)
    	{ 
    		menu();
    		printf("cmd:");
    		scanf("%d", &cmd);
    
    		switch (cmd)
    		{ 
    		case 1: EncFile(); break;
    		case 2: DecFile(); break;
    		case 3: system("cls"); break;
    		default: exit(0); break;
    		}
    	}
    
    	return 0;
    }

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