零基础入门学习C语言012讲：文件操作（1）

阳光穿透心脏的1/2处 2022-02-09 11:17 313阅读 0赞

# **C文件概述** #

所谓“文件”是指一组相关数据的有序集合。这个数据集有一个名称，叫做文件名。实际上在前面的各章中我们已经多次使用了文件，例如源程序文件、目标文件、可执行文件、库文件 (头文件)等。

文件通常是驻留在外部介质(如磁盘等)上的，在使用时才调入内存中来。从不同的角度可对文件作不同的分类。从用户的角度看，文件可分为普通文件和设备文件两种。

操作系统是以文件为单位对数据进行管理的。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTU2MzE4_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

# **文件的分类** #

从用户观点:

特殊文件(标准输入输出文件或标准设备文件)

普通文件(磁盘文件)

从操作系统的角度看，每一个与主机相连的输入、输出设备看作是一个文件。

例：输入文件：终端键盘

输出文件：显示屏和打印机

按数据的组织形式:

ASCII文件(文本文件):每一个字节放一个ASCII代码

二进制文件:把内存中的数据按其在内存中的存储形式原样输出到磁盘上存放。

例如整数10000D在内存中的存储形式以及分别按ASCII码形式和二进制形式输出如下图所示：

![20190502193741825.png][]

### **ASCII文件和二进制文件的比较：** ###

ASCII文件便于对字符进行逐个处理，也便于输出字符。但一般占存储空间较多，而且要花费转换时间。

二进制文件可以节省外存空间和转换时间，但一个字节并不对应一个字符，不能直接输出字符形式。

一般中间结果数据需要暂时保存在外存上，以后又需要输入内存的，常用二进制文件保存。

### **C语言对文件的处理方法** ###

缓冲文件系统：系统自动地在内存区为每一个正在使用的文件开辟一个缓冲区。用缓冲文件系统进行的输入输出又称为高级磁盘输入输出。

非缓冲文件系统：系统不自动开辟确定大小的缓冲区，而由程序为每个文件设定缓冲区。用非缓冲文件系统进行的输入输出又称为低级输入输出系统。

### **课外知识** ###

在UNIX系统下,用缓冲文件系统来处理文本文件，用非缓冲文件系统来处理二进制文件。

ANSI C 标准只采用缓冲文件系统来处理文本文件和二进制文件。

C语言中对文件的读写都是用库函数来实现。

# **文件的打开与关闭** #

> 文件型指针变量:
> 
> FILE  \*fp；

fp是一个指向**FILE类型结构体**的指针变量。

我们使fp指向某一个文件的结构体变量，从而通过该结构体变量中的文件信息能够访问该文件。

如果有ｎ个文件，一般应设ｎ个指针变量，使它们分别指向ｎ个文件，以实现对文件的访问。

FILE类型的数组：

FILE　f［5］; 定义了一个结构体数组f，它有5个元素，可以用来存放5个文件的信息。

一头雾水？不明白？接着看具体的使用就明白啦~

# 一.文件的打开(fopen函数) #

> 函数调用:
> 
> FILE  \*fp；
> 
> fp ＝ fopen（文件名，使用文件方式）；

注意：

需要打开的文件名，也就是准备访问的文件的名字

使用文件的方式（“读”还是“写”等）；

让哪一个指针变量指向被打开的文件。

## **文件使用方式** ##

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>文件使用方式</td> 
 <td>含　 　义</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> “r”&nbsp;&nbsp; </td> 
 <td>(只读)为输入打开一个文本文件</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>“w”&nbsp;&nbsp;</td> 
 <td>(只写)为输出打开一个文本文件</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>“a”&nbsp;&nbsp;</td> 
 <td>(追加)向文本文件尾增加数据</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>“rb”</td> 
 <td>(只读)为输入打开一个二进制文件</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>“wb”</td> 
 <td>(只写)为输出打开一个二进制文件</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>"ab“</td> 
 <td>(追加)向二进制文件尾增加数据</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>"r+“&nbsp;&nbsp;</td> 
 <td>(读写)为读/写打开一个文本文件</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>"w+”</td> 
 <td>(读写)为读/写建立一个新的文本文件</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>"a+”</td> 
 <td>(读写)为读/写打开一个文本文件</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>"rb+“&nbsp;</td> 
 <td>(读写)为读/写打开一个二进制文件</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>“wb+“</td> 
 <td>(读写)为读/写建立一个新的二进制文件</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>“ab+”&nbsp;</td> 
 <td>(读写)为读/写打开一个二进制文件</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

### **对于文件使用方式有以下几点说明** ###

凡用“r”打开一个文件时，该文件必须已经存在，且只能从该文件读出。

用“w”打开的文件只能向该文件写入。若打开的文件不存在，则以指定的文件名建立该文件，若打开的文件已经存在，则将该文件删去，重建一个新文件。

若要向一个已存在的文件追加新的信息，只能用“a”方式打开文件。但此时该文件必须是存在的，否则将会出错。

在打开一个文件时，如果出错，fopen将返回一个空指针值NULL。

在程序中可以用这一信息来判别是否完成打开文件的工作，并作相应的处理。

把一个文本文件读入内存时，要将ASCII码转换成二进制码，而把文件以文本方式写入磁盘时，也要把二进制码转换成ASCII码，因此文本文件的读写要花费较多的转换时间。对二进制文件的读写不存在这种转换。

### **举例：** ###

//文件打开
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 
 void main()
 {
 	FILE *fp;
 	if (!(fp = fopen("H:\\csdn.txt", "rb"))) // 注意要双“ \”
 	{
 		printf("Can not open H:\\csdn file!\n");
 		//system("pause");//暂停在黑色窗口
 	}
 	else
 	{
 		printf("Open success!\n");
 	}
 }

最好把每种打开方式都试一下，看看有什么区别。

# **二、文件的关闭(fclose函数)** #

**函数调用:**

fclose（文件指针）；

**函数功能:**

使文件指针变量不指向该文件，也就是文件指针变量与文件“脱钩”，此后不能再通过该指针对原来与其相联系的文件进行读写操作。

**返回值:**

关闭成功返回值为０；否则返回EOF(-1)

## **文件的读写** ##

对文件的读和写是最常用的文件操作。在Ｃ语言中提供了多种文件读写的函数：

> 字符读写函数    ：fgetc 和 fputc
> 
> 字符串读写函数：fgets 和 fputs
> 
> 数据块读写函数：fread 和 fwrite
> 
> 格式化读写函数：fscanf 和 fprinf

下面分别予以介绍。使用以上函数都要求包含头文件stdio.h。

### **字符读写函数：fgetc和fputc** ###

### 一、字符输入输出函数(fputc()和fgetc()) ###

fputc()函数调用:

fputc ( ch，fp ) ；

函数功能:

将字符（ch的值）输出到 fp 所指向的文件中去。

### **对于fputc函数的使用要说明几点** ###

用写或读写方式打开一个已存在的文件时将清除原有的文件内容，写入字符从文件首开始。如需保留原有文件内容，希望写入的字符以文件末开始存放，必须以追加方式打开文件。被写入的文件若不存在，则创建该文件。

每写入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。

fputc函数有一个返回值，如写入成功则返回写入的字符，否则返回一个EOF。可用此来判断写入是否成功。

//文件写入
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 
 void main()
 {
 	FILE *fp;
 	char ch, filename[20];
 
 	printf("Please input the filename you want to write: ");
 	scanf("%s", filename);
 
 	if (!(fp = fopen(filename, "wt+")))
 	{
 		printf("Cannot open the file!\n");
 		exit(0); // 终止程序
 	}
 
 	printf("Please input the sentences you want to write: ");
 	// ch = getchar(); // 请思考……
 	ch = getchar();
 	while (ch != EOF) // ctrl + z
 	{
 		fputc(ch, fp);
 		ch = getchar();
 	}
 
 	fclose(fp);
 }

第一个 ch = getchar(); 是为了消除scanf 产生的换行，如果没有这一行，产生的文件的开头就会多一个空行。

### **字符读写函数：fgetc和fputc** ###

fgetc()函数调用:

ch = fgetc(fp);

函数功能:

其意义是从打开的文件 fp 中读取一个字符并送入 ch 中。

### **对于fgetc函数的使用要说明几点** ###

在fgetc函数调用中，读取的文件必须是以读或读写方式打开的。

在文件内部有一个位置指针。用来指向文件的当前读写字节。

在文件打开时，该指针总是指向文件的第一个字节。使用fgetc 函数后，该位置指针将向后移动一个字节。因此可连续多次使用fgetc函数，读取多个字符。

应注意文件指针和文件内部的位置指针不是一回事。

文件指针是指向整个文件的，须在程序中定义说明，只要不重新赋值，文件指针的值是不变的。

文件内部的位置指针用以指示文件内部的当前读写位置，每读写一次，该指针均向后移动，它不需在程序中定义说明，而是由系统自动设置的。

#include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 
 void main()
 {
 	FILE *fp;
 	char ch= 0, filename[20];
 
 	printf("Please input the filename you want to read: ");
 	scanf("%s", filename);
 
 	if (!(fp = fopen(filename, "r")))
 	{
 		printf("Cannot open the file!\n");
 		exit(0); // 终止程序
 	}
 
 	while (ch != EOF) // ctrl + z
 	{
 		ch = fgetc(fp);
 		putchar(ch);
 	}
 
 	fclose(fp);
 }

### **补充 一下** ###

从一个**文本文件**顺序读入字符并在屏幕上显示出来：

>    ch = fgetc（fp）；
> 
>    while（ch！= EOF）
> 
> 　 \{ 
> 
> 　      putchar（ch）；
> 
>         ch = fgetc（fp）；
> 
> 　 ｝

注意：EOF不是可输出字符，因此不能在屏幕上显示。由于字符的ASCII码不可能出现－１，因此EOF定义为－１是合适的。当读入的字符值等于－１时，表示读入的已不是正常的字符而是文件结束符。

### **补充 两下** ###

从一个**二进制文件**顺序读入字符：

>    while（！feof（fp））
> 
> 　 \{ 
> 
>         ch = fgetc（fp）；
> 
> 　 ｝

注意：ANSI C提供一个feof（）函数来判断文件是否真的结束。如果是文件结束，函数feof（fp）的值为１（真）；否则为０（假）。**以上也适用于文本文件的读取。**

### **作业：图片、文件合成器！** ###

什么是图片、文件合成？

就是有一张图片A（名为a.jpg）和一个其他的文件类型（例如压缩包B文件b.rar），我们将他们合成，得到一个文件C，当我们把文件C的后缀名改为.jpg时，是一个可以打开显示为A图片的图片文件，当我们将C的后缀名改为.rar时，它是一个可以打开的为B压缩包的文件。

原理就是把B文件的源码放到A文件的源码的后面，合成的文件就是文件C。

#include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 
 void main()
 {
 FILE *f_file, *f_pic, *f_finish;
 char ch, pic_name[20], file_name[20], finish_name[20];
 
 printf("请输入要合成的图片、文件名称: \n");
 printf("图片: ");
 scanf("%s", pic_name);
 printf("文件: ");
 scanf("%s", file_name);
 printf("结果: ");
 scanf("%s", finish_name);
 
 if( !(f_pic = fopen(pic_name, "rb")))
 {
 printf("Cannot open the ficture %s!\n", pic_name);
 exit(0); // 终止程序
 }
 if( !(f_file = fopen(file_name, "rb")))
 {
 printf("Cannot open the file %s!\n", file_name);
 exit(0); // 终止程序
 }
 if( !(f_finish = fopen(finish_name, "wb")))
 {
 printf("Cannot open the file %s!\n", finish_name);
 exit(0); // 终止程序
 }
 
 while( !feof(f_pic) ) //feof()测试是否为文件结尾，不是文件的结尾就返回0
 {
 ch = fgetc(f_pic);
 fputc(ch, f_finish);
 }
 fclose(f_pic);
 
 while( !feof(f_file) )
 {
 ch = fgetc(f_file);
 fputc(ch, f_finish);
 }
 fclose(f_file);
 fclose(f_finish);
 }

## **字符串读写函数：fgets和fputs** ##

## 二、**字符串**输入输出函数(fputs()和fgets()) ##

**fgets函数**

函数调用形式如：

fgets(str,n,fp);

函数作用：

从fp所指的文件中读出n-1个字符送入字符数

组str中，因为在最后加一个’\\0’。

返回值：

str的首地址

//字符串读出
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 
 #define LEN 50
 
 void main()
 {
 	FILE *fp;
 
 	char buffer[LEN];
 
 	if (!(fp = fopen("csdn.txt", "rt")))
 	{
 		printf("\nCannot open file strike any key exit!");
 		exit(1);
 	}
 
 	fgets(buffer, LEN, fp);
 
 	printf("%s\n", buffer);
 
 	fclose(fp);
 }

**fputs函数**

函数调用方式：

fputs(“csdn.net”,fp);

函数作用：

其意义是把字符串“csdn.net”写入fp所指的文件之中。

返回值：

输入成功，返回值为0；

输入失败，返回EOF.

//字符串写入
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 
 #define LEN 20
 
 void main()
 {
 	FILE *fp;
 
 	char ch, buffer[LEN];
 
 	if (!(fp = fopen("csdn.txt", "at+")))
 	{
 		printf("Cannot open file strike any key exit!");
 		exit(1);
 	}
 
 	printf("Please input a string:\n"); 
 	fgets(buffer, LEN, stdin); // 为什么不用scanf()? 因为scanf() 不能接收有空格的字符串。
 	 //stdin又是啥? stdin 文件是键盘输入缓冲文件。
 
 	fputs(buffer, fp);
 
 	rewind(fp); // 重新定义文件内部指针去到开头处
 
 	ch = fgetc(fp);
 
 	while (ch != EOF)
 	{
 		putchar(ch);
 		ch = fgetc(fp);
 	}
 
 	printf("\n");
 
 	fclose(fp);
 }

## **数据块读写函数(fread()和fwrite())** ##

函数调用:

fread (buffer, size, count, fp);

fwrite(buffer, size, count, fp);

参数说明：

buffer：是一个指针。

对fread 来说，它是读入数据的存放地址。

对fwrite来说，是要输出数据的地址（均指起始地址）。

size：  要读写的字节数。

count： 要进行读写多少个size字节的数据项。

fp：    文件型指针。

**使用举例**

若有如下结构类型：

struct student\_type

\{char name\[10\];

int num;

int age;

char addr\[30\];\} stud\[40\];

可以用fread和fwrite来进行数据的操作：

for（ｉ＝０；ｉ＜４０；ｉ＋＋）

fread(&stud［i］，sizeof(struct student-type)，1，fp);

for（ｉ＝０；ｉ＜４０，ｉ＋＋）

fwrite(&stud［i］，sizeof(struct student-type)，1，fp);

**要求：**

**从键盘输入４个学生的有关数据，然后把它们以二进制的格式存储到磁盘文件中。**

#include <stdio.h>
 
 #define SIZE 4
 
 struct student
 {
 	char name[10];
 	int num;
 	int age;
 	char addr[15];
 }stu[SIZE];
 
 void save()
 {
 	FILE *fp;
 	int i;
 
 	if (!(fp = fopen("student-list", "wb")))
 	{
 		printf("Cannot open the file!\n");
 		return;
 	}
 
 	for (i = 0; i < SIZE; i++)
 	{
 		if (fwrite(&stu[i], sizeof(struct student), 1, fp) != 1)
 		{
 			printf("File write error!\n");
 			fclose(fp);
 		}
 	}
 }
 
 void main()
 {
 	int i;
 
 	printf("Please input the student's name, num, age and address: \n");
 	for (i = 0; i < SIZE; i++)
 	{
 		scanf("%s %d %d %s", stu[i].name, &stu[i].num, &stu[i].age, &stu[i].addr);
 	}
 
 	save();
 }
 
 // 作业: 写一个load()函数将该文件读取并显示出来! 聪明如你，认真思考一定能做到的!

答案请看下一节 -->>  [零基础入门学习C语言012讲：文件操作（2）][C_012_2]

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[20190502193741825.png]: /images/20220206/1772aa4d10a34f94bfe4f758ef21c87e.png
[C_012_2]: https://blog.csdn.net/qq_41556318/article/details/89764769