写程序必会的C语言文件操作（上）附手绘图详解

1. 为什么使用文件

• 在之前我们写过一个通讯录的博客，在通讯录里我们可以随意增删查改人员的信息，可是此时数据的信息是存放到内存中的，一旦程序退出，数据也将不复存在。下次使用通讯录时，就需要重新录入数据。
• 我们希望输入的数据可以一直存在，除非我们主动选择删除。这就涉及到了数据的持久化问题。
• 我们一般进行数据持久化的方式有将数据存放到磁盘，存放到数据库等。
• 而我们可以直接将数据存储文件里，再将文件存到电脑的硬盘上，就可以做到数据的持久化。

** 2. 什么是文件**

磁盘上的文件就是文件。

然而在程序设计中，我们所谈的文件有两种，一种是程序文件，另一种是数据文件（从文件功能的角度来分类的）。

2.1 程序文件

程序文件又包含源程序文件（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

程序文件的数据信息需要存放到数据文件中，我们既可以从程序文件往数据文件里写（输出）信息，也可以从数据文件中向程序文件往外读（输入）信息。

咱们之前所处理数据的输入输出都是以终端为对象的，即从终端的键盘读入数据，运行结果到显示器上，数据是存放到内存里面的。

作了图方便大家理解。

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。

那我们应该怎么把内存中的东西写入文件中呢？

2.3 文件名

一个文件要有一个独有的文件标识，便于用户识别和引用。

文件标识包含文件路径，文件名主干和文件后缀。

例如： f:\class\test.txt

其中 f:\class\是文件路径，test是文件名主干，.txt是文件后缀。

为了方便起见，文件标识常被称为文件名。

3. 文件的打开和关闭

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。

这个文件信息区究竟是什么类型呢？让我们在VS编译器中stdio.h文件中搜寻一番。

可以看到，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。

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。

我们一般可以通过一个FILE指针来维护FILE结构的变量。

下面我们创建一个FILE*的指针变量。

3.2 文件的打开和关闭实例

我们在试着以只读的方式在桌面上打开一个叫“你快乐吗”的文件。

如果文件不存在，打印错误，并返回一个空指针。

#include<stdio.h>
int main()
{
    FILE *pf=fopen("C:\\Users\\HP\\Desktop\\你快乐吗.txt", "r");
    if (pf == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    fclose(pf);
    pf == NULL;
    return 0;
}

如图，提示没有这个文件。

我们这次以只写“w”的方式打开文件。只写方式如果指定文件不存在，建立一个新的文件。

#include<stdio.h>
int main()
{
    FILE *pf=fopen("C:\\Users\\HP\\Desktop\\你快乐吗.txt", "w");
    if (pf == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    fclose(pf);
    pf == NULL;
    return 0;
}

程序没有报错。

回到桌面，我们创建了一个名叫“你快乐吗”的文件，这个文件本来是没有的。

4. 文件的顺序读写

字符输入函数 fgetc

我们使用字符输入函数fgetc向上面的文件里写入26个英文字母。

#include<stdio.h>
int main()
{
    FILE *pf=fopen("C:\\Users\\HP\\Desktop\\你快乐吗.txt", "w");
    if (pf == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    int i = 0;
    for (i = 0; i < 26; i++)
    {
        fputc('a'+i, pf);
    }
    fclose(pf);
    pf == NULL;
    return 0;
}

上面程序运行完之后，文件里出现26个英文字母。

int fgetc ( FILE * stream );

函数的返回类型是int，即返回一个ASCII值，读取错误返回一个EOF。

我们也可以从文件里读出数据。

改成只读的形式后用fgetc读取之后打印出来，我们可以这样写。

#include<stdio.h>
int main()
{
    FILE *pf=fopen("C:\\Users\\HP\\Desktop\\你快乐吗.txt", "r");
    if (pf == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    int i = 0;
    int ch = 0;
    for (i = 0; i < 26; i++)
    {
        ch=fgetc(pf);
        printf("%c ", ch);
    }
    fclose(pf);
    pf == NULL;
    return 0;
}

运行结果：

可以看出，fgetc函数读完一个值后，会让指针向后移一位。

文本行输出函数 fputs

用fputs可以操作字符串内容。

#include<stdio.h>
int main()
{
    FILE *pf=fopen("C:\\Users\\HP\\Desktop\\你快乐吗.txt", "w");
    if (pf == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    fputs("hello world", pf);
    fclose(pf);
    pf == NULL;
    return 0;
}

文本行输入函数 **fgets **

用fgets读取数据到内存。

char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );

实际上它所读取到的数据比我们所输入的数据少一个，比如我们输入num为5，那么它只能读4个数据。

#include<stdio.h>
int main()
{
    FILE *pf=fopen("C:\\Users\\HP\\Desktop\\你快乐吗.txt", "r");
    if (pf == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    char arr[20];
    fgets(arr, 5, pf);
    printf("%s", arr);
    fclose(pf);
    pf == NULL;
    return 0;
}

如图，只读取了4个字母。

格式化输出函数 fprintf

int fprintf ( FILE * stream, const char * format, ... );

fprintf是将数据写入文件的函数，我们直接看代码。

#include<stdio.h>
struct S
{
    int n;
    float f;
    char arr[20];
};
int main()
{
    struct S s = { 111,5.55f,"chendadachen" };
    FILE *pf=fopen("C:\\Users\\HP\\Desktop\\你快乐吗.txt", "w");
    if (pf == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    fprintf(pf, "%d %f %s", s.n, s.f, s.arr);
    fclose(pf);
    pf == NULL;
    return 0;
}

运行结果如下，结构体的数据成功输入。

格式化输入函数** fscanf**

我们这次将结构体置空，从上面的文件中读取信息然后打印到屏幕上。

#include<stdio.h>
struct S
{
    int n;
    float f;
    char arr[20];
};
int main()
{
    struct S s = { 0 };
    FILE *pf=fopen("C:\\Users\\HP\\Desktop\\你快乐吗.txt", "r");
    if (pf == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    fscanf(pf, "%d %f %s", &(s.n), &(s.f), s.arr);
    printf("%d %f %s\n", s.n, s.f, s.arr);
    fclose(pf);
    pf == NULL;
    return 0;
}

数据成功读入。

**sprintf **

把一个格式化的数据写到字符串中

int sprintf ( char * str, const char * format, ... );

sprintf 可以将一个结构体转换成字符串。

#include<stdio.h>
struct S
{
    int n;
    float f;
    char arr[20];
};
int main()
{
    struct S s = { 111,5.55f,"chendadachen"};
    char a[200] = { 0 };
    sprintf(a, "%d %f %s", s.n, s.f, s.arr);
    printf("%s\n", a);
    return 0;
}

如图，以字符串的形式打印成功。

有没有办法还原回去呢？这就需要下面的sscanf了。

sscanf

将字符串转换成格式化的数据

#include<stdio.h>
struct S
{
    int n;
    float f;
    char arr[20];
};
int main()
{
    struct S s = { 111,5.55f,"chendadachen"};
    char a[200] = { 0 };
    sprintf(a, "%d %f %s", s.n, s.f, s.arr);
    printf("字符串的数据：%s\n", a);
    struct S tmp = { 0 };
    sscanf(a, "%d %f %s", &(tmp.n), &(tmp.f), tmp.arr);
    printf("格式化的数据：%d %f %s", tmp.n, tmp.f, tmp.arr);
    return 0;
}

这篇博客旨在总结我自己阶段性的学习，要是能帮助到大家，那可真是三生有幸！如果觉得我写的不错的话还请点个赞和关注哦~我会持续输出编程的知识的！😘😘😘