【C语言】—— 文件操作(下)
前言:
在 【C语言】—— 文件操作(上) 一文中,我们对文件有了一个简单的了解,并学会了如何打开和关闭文件,下面就让我们一起来学学如何对文件进行读写吧。
五、文件的顺序读写
5.1、 顺序读写函数介绍
函数名功能适用于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
注:上面说的适用于所有输入流一般指适用于标准输入流和其他输入流(如文件输入流);所有输出流一般指适用于标准输出流和其他输出流(如文件输出流)
下面我们对上述函数一一进行介绍
5.2、
f
p
u
t
c
fputc
fputc 函数
- 函数功能:将一个字符写入流中,这个流其实就是文件流
- 函数参数: - i n t int int c h a r a c t e r character character:
要写入的字符
,字符的本质就是 A S C I I ASCII ASCII 码值,因此这里参数类型为 i n t int int 没有问题- F I L E FILE FILE * s t r e a m stream stream :指向要写入文件的文件指针
- 返回类型:返回类型是
int
:当写入成功,返回写入的值
,当写入失败,返回EOF(-1)
函数使用:
#include<stdio.h>intmain(){
FILE* pf =NULL;//打开文件
pf =fopen("test.txt","w");//文件操作if(NULL== pf){perror("fopen fail");return1;}//写文件fputc('a', pf);fputc('b', pf);fputc('c', pf);//写入26个字母char ch =0;for(ch ='a'; ch <='z'; ch++){fputc(ch, pf);}//关闭文件fclose(pf);
pf =NULL;}
这样,字符就写好了。
当写入字符时,还有一些细节需要注意:当一个文件打开时,最开始其实是
有一个光标指向第一个位置
,每当用
f
p
u
t
c
fputc
fputc 函数
写入一个字符
,
光标则后退一格
。光标是用来维护此时此刻我们这个文件写到哪的,而且是按照一定的顺序往后走的,因此叫做顺序读写
5.3、
f
g
e
t
c
fgetc
fgetc 函数
- 函数功能:从流(文件)中获取一个字符
- 返回值:返回类型为 i n t int int 。如果成功,就会将
读到的字符返回
,如果读取失败或者遇到文件末尾返回EOF(-1)
- 为什么返回类型是int
呢?正是因为它会返回两种类型的值:字符的 A S C I I ASCII ASCII码 值和 EOF;如果返回类型为char
,则EOF 无法返回
函数使用:
#include<stdio.h>intmain(){
FILE* pf =NULL;//打开文件
pf =fopen("test.txt","r");//文件操作if(NULL== pf){perror("fopen fail");return1;}//读文件int ch =0;while((ch =fgetc(pf))!=EOF){printf("%c ", ch);}printf("\n");//关闭文件fclose(pf);
pf =NULL;}
运行结果:
而同样,以只读的方式打开文件,刚开始光标是在第一个位置,即指向
a
a
a,
每读一个字符,光标向后退一位
。
5.4、
f
p
u
t
s
fputs
fputs 函数
- 函数功能:
将 str 字符串写入文件流中
,直至遇到 ‘\0’ 停止(‘\0’不会被写入)
注:多次调用该函数,并
不会实现主动换行
,要想换行应主动输入‘\n’
函数使用:
#include<stdio.h>intmain(){//打开文件
FILE* pf =NULL;
pf =fopen("test.txt","w");if(NULL== pf){perror("fopen fail");return1;}//写文件fputs("hello", pf);fputs("world\n", pf);fputs("hello csdn\n", pf);//关闭文件fclose(pf);
pf =NULL;return0;}
运行结果:
我们可以看到,加了换行符后,文件的光标是直接落到下一行的。
5.5、
f
g
e
t
s
fgets
fgets 函数
- 函数功能:
从流中最多读取 num 个字符,并放在 str 所指向的空间中
- 函数读 n u m num num 个字符,但是最多只能读取 n u m num num - 1个,因为最后一个位置函数会自己加上 ‘\0’- 该函数不会换行读取。当 n u m num num 大于字符数时,遇到换行符 ‘\n’,将 ‘\n’ 读取后,不再往下读取,自己加上 ‘\0’ 后停止。- 当函数读取成功,返回的是目标空间的地址;读取失败则返回空指针(NULL)
函数使用:
#include<stdio.h>intmain(){//打开文件
FILE* pf =NULL;
pf =fopen("test.txt","r");if(NULL== pf){perror("fopen fail");return1;}//读文件char arr1[10]="xxxxxxxxx";fgets(arr1,8, pf);char arr2[10]="xxxxxxxxx";fgets(arr2,8, pf);//关闭文件fclose(pf);
pf =NULL;return0;}
运行结果:
5.6、
f
p
r
i
n
t
f
fprintf
fprintf 函数
该函数的功能是将数据以格式化的形式写入流中(以文本的形式)
其实,
f
p
r
i
n
t
f
fprintf
fprintf 函数和
p
r
i
n
t
f
printf
printf 函数是非常相像的,让我们来对比一下
他们的区别仅仅是
第一个参数的有无
而已,其他都是一模一样的,所以你会用
p
r
i
n
t
f
printf
printf你就会用
f
p
r
i
n
t
f
fprintf
fprintf
多的一个参数是什么呢?是文件流,你需要将数据输出到的那个文件流
#include<stdio.h>structS{char name[20];int age;float score;};intmain(){structS s ={"张三",20,75.5f};//打开文件
FILE* pf =NULL;
pf =fopen("test.txt","w");if(NULL== pf){perror("fopen fail");return1;}//写文件fprintf(pf,"%s %d %f", s.name, s.age, s.score);//关闭文件fclose(pf);
pf =NULL;return0;}
运行结果:
5.7、
f
s
c
a
n
f
fscanf
fscanf 函数
该函数的功能是从文件流中读取格式化的数据。
不难发现,
f
s
a
n
f
fsanf
fsanf 与
s
c
a
n
f
scanf
scanf 函数很像,我们来对比一下
同
f
p
r
i
n
t
f
fprintf
fprintf 一样,
f
s
c
a
n
f
fscanf
fscanf 与
s
c
a
n
f
scanf
scanf 只是相差一个参数而已,你会用
s
c
a
n
f
scanf
scanf 自然也就会用
f
s
c
a
n
f
fscanf
fscanf 函数,第一个参数即是你所要读取的文件流。
#include<stdio.h>structS{char name[20];int age;float score;};intmain(){structS s ={0};//打开文件
FILE* pf =NULL;
pf =fopen("test.txt","r");if(NULL== pf){perror("fopen fail");return1;}//读文件fscanf(pf,"%s %d %f", s.name,&(s.age),&(s.score));//printf("%s %d %.2f\n", s.name, s.age, s.score);fprintf(stdout,"%s %d %.2f\n", s.name, s.age, s.score);//关闭文件fclose(pf);
pf =NULL;return0;}
运行结果:
注意看,上述代码用了
f
p
r
i
n
t
f
fprintf
fprintf 来将数据打印在屏幕上
还记得最开始的表格中,
f
p
r
i
n
t
f
fprintf
fprintf 最后一列写的是所有输出流吗?这所有输出流就包括了
文件流
和
标准输出流
,既然
f
p
r
i
n
t
f
fprintf
fprintf 可以输出到文件中,那么自然也就可以输出到屏幕中,完成
p
r
i
n
t
f
printf
printf 一样的功能。
而同理,前面讲的
f
p
u
t
c
fputc
fputc、
f
g
e
t
s
fgets
fgets、
f
s
c
a
n
f
fscanf
fscanf 等函数也可以
从标准输入(输出)流中获取(输出)数据。
5.8、
p
r
i
n
t
f
/
f
p
r
i
n
t
f
/
s
p
r
i
n
t
f
printf/fprintf/sprintf
printf/fprintf/sprintf 函数对比
通过我们前面的学习,我们已经知道了
p
r
i
n
t
f
printf
printf 和
f
p
r
i
n
t
f
fprintf
fprintf 函数的作用:
p r i n t f printf printf:把数据以格式化的形式打印在标准输出流上
f p r i n t f fprintf fprintf : 把数据以格式化的形式打印在 指定的输出流 上
那么
s
p
r
i
n
t
f
sprintf
sprintf 函数又是作什么的呢?我们一起来看看
该函数的作用是:将数据以格式化的形式写到字符串上。其实就是
把格式化的数据转换成字符串
#include<stdio.h>structS{char name[20];int age;float score;};intmain(){structS s ={"张三",20,75.5f};char buf[50]={0};sprintf(buf,"%s %d %f", s.name, s.age, s.score);printf("%s\n", buf);return0;}
运行结果:
该代码完全是以 %s 的形式打印的,说明数据已经
完全转换成字符串
了。
5.9、
s
c
a
n
f
/
f
s
c
a
n
f
/
s
s
c
a
n
f
scanf/fscanf/sscanf
scanf/fscanf/sscanf 函数对比
同样,通过我们前面的学习,我们已经知道了
s
c
a
n
f
scanf
scanf 和
f
s
c
a
n
f
fscanf
fscanf 函数的作用:
s c a n f scanf scanf:从 标准输入流 中读取格式化的数据
f s c a n f fscanf fscanf:从 指定输入流 中读取格式化的数据
那
s
s
c
a
n
f
sscanf
sscanf 的功能又是什么呢?学习了
s
p
r
i
n
t
f
sprintf
sprintf ,我们猜测,其应该是
从字符串中读取格式化数据
,是不是呢?我们一起来看看
函数功能:从字符串中读取格式化数据
#include<stdio.h>structS{char name[20];int age;float score;};intmain(){structS s ={"张三",20,75.5f};char buf[50]={0};sprintf(buf,"%s %d %f", s.name, s.age, s.score);structS a ={0};sscanf(buf,"%s %d %f", s.name,&(s.age),&(s.score));printf("%s %d %f\n", s.name, s.age, s.score);return0;}
运行结果:
5.10、
f
w
r
i
t
e
fwrite
fwrite 函数
- 函数功能:以二进制的形式将内存块中的数据写入文件中
- 参数介绍: - c o n s t const const v o i d void void * p t r ptr ptr: p t r ptr ptr 是指向要写入数据的数组的
指针
- s i z e size size_ t t t s i z e size size:表示要写入的每个元素的大小
- s i z e size size_ t t t c o u n t count count:表示要写入元素的个数
下面我们直接上代码:
#include<stdio.h>intmain(){int arr[]={1,2,3,4,5};int sz =sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
FILE* pf =NULL;
pf =fopen("test.txt","wb");if(NULL== pf){perror("fopen fail");return1;}fwrite(arr,sizeof(arr[0]), sz, pf);fclose(pf);
pf =NULL;return0;}
我们以二进制的方式打开:
5.11、
f
r
e
a
d
fread
fread 函数
该函数的作用是:以二进制的形式读取数据到内存中
我们可以看到,这函数的参数与
f
w
r
i
t
e
fwrite
fwrite 是大同小异的,这里就不一一介绍了,我们直接上代码
#include<stdio.H>intmain(){int arr[5]={0};
FILE* pf =NULL;
pf =fopen("test.txt","rb");if(NULL== pf){perror("fopen fail");return1;}fread(arr,sizeof(arr[0]),5, pf);for(int i =0; i <5; i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");fclose(pf);
pf =NULL;return0;}
运行结果:
但是,上面代码是我提前知道了总共的数据个数,当我不知道数据具体个数是又该怎么办呢?
这里,我们需要知道
f
r
e
a
d
fread
fread 函数的
返回值
,该函数的返回值是读取到的数据的个数。这时,当我要求读 7 个数据,而返回值是 5 时,说明数据读完了。
上面的代码我们可以做如下修改:
#include<stdio.h>intmain(){int arr[5]={0};
FILE* pf =NULL;
pf =fopen("test.txt","rb");if(NULL== pf){perror("fopen fail");return1;}int i =0;while(fread(arr + i,sizeof(arr[0]),1, pf)){printf("%d ", arr[i]);
i++;}printf("\n");fclose(pf);
pf =NULL;return0;}
六、文件的随机读写
前面我们所学习到的函数都是顺序读写,光标是依次往后移动。那能不能做到随机读写呢,即我想在哪里读写就在哪读写,指那打那。
当然是可以的,下面让我们一起来学习。
6.1、
f
s
e
e
k
fseek
fseek 函数
- 功能:根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针(光标)。
- 参数介绍: - l o n g long long i n t int int o f f s e t offset offset:相对于起始位置的
偏移量
,可正可负- i n t int int o r i g i n origin origin:起始位置
起始位置选择:
常量所指位置SEEK_SET文件的起始位置SEEK_CUR当前光标位置SEEK_END文件结尾
这个函数有什么用呢?比如文件中有
a
b
c
d
e
f
g
abcdefg
abcdefg 的数据,当前光标指向
a
a
a,而我想直接读
e
e
e,这时就可以用该函数移动光标啦。
例子:
#inclu<stdio.h>intmain(){
FILE* pf =NULL;
pf =fopen("test.txt","r");if(NULL== pf){perror("fopen fail");return1;}char ch =0;
ch =fgetc(pf);printf("%c\n", ch);fseek(pf,3,SEEK_CUR);
ch =fgetc(pf);printf("%c\n", ch);fclose(pf);
pf =NULL;return0;}
运行结果:
6.2、
f
t
e
l
l
ftell
ftell 函数
f
t
e
l
l
ftell
ftell 函数会返回文件指针(光标) 相对于文件起始位置的 偏移量
这里,我们想:如果我们让光标
读到文件末尾
,在
返回偏移量
,是不是就能知道文件的长度呢?答案是
肯定
的。
例子:
#includ<stdio.h>intmain(){
FILE* pf;long size;
pf =fopen("test.txt","rb");if(NULL== pf)perror("Error opening file");fseek(pf,0,SEEK_END);// non-portable
size =ftell(pf);fclose(pf);printf("Size of test.txt: %ld bytes.\n", size);return0;}
6.3、
r
e
w
i
n
d
rewind
rewind 函数
r
e
w
i
n
d
rewind
rewind 函数可以让文件指针回到起始位置
走的太远,别忘了回头路
例子:
#include<stdio.h>intmain(){int n;
FILE* pf;char buffer[27];
pf =fopen("test.txt","w+");for(n ='A'; n <='Z'; n++){fputc(n, pf);}rewind(pf);fread(buffer,1,26, pf);fclose(pf);
buffer[26]='\0';printf(buffer);return0;}
七、文件读取结束的判定
7.1、 被错误使用的
f
e
o
f
feof
feof
很多人都以为
f
e
o
f
feof
feof函数是用来直接判断文件读取是否结束。其实这是大错特错的
f
e
o
f
feof
feof 的作用是:当文件读取结束时,判断读取结束的原因是否是因为:遇到文件末尾结束。
现在假设文件读取结束了,但是是什么原因读取结束的呢?
- 有可能遇到文件末尾
- 读取的时候发生了错误
f
e
o
f
feof
feof 函数是判断是否是因为遇到文件末尾而结束的。
而还有个函数叫
f
e
r
r
o
r
ferror
ferror 是用来
判断是否是因为遇到错误而读取结束的
其实在我们打开一个流时,会有两个标记值
- 是否遇到文件末尾
- 是否发生错误
当读文件的过程中确实是遇到文件末尾了,就会将第一个值
标记
;遇到错误就会将第二个值
标记
。
f e o f feof feof是用来
检测第一个标记
的;
f e r r o r ferror ferror是用来
检测第二个标记
的
f
e
o
f
feof
feof 函数:当文件确实是因为读取到文件末尾而结束时,返回一个非零值,反之返回 0
7.2、如何判断文件读取结束
那么如何来判断文件是否读取结束呢?其实在前面结束各个函数时已经顺便介绍了:通过函数的返回值进行判断!
(1)文本文件判断
函数名正常读取返回值读取结束或遇到错误的返回值fgetc返回读取到的字符的ASCII码值EOFfgets返回目标空间的地址NULL
(2)二进制文件判断
二进制文件用
f
r
e
a
d
fread
fread 进行读取,
f
r
e
a
d
fread
fread 返回值是其读取到的个数。当其返回值
小于
实际要读取的个数时,表示文件
读取结束
八、 文件缓冲区
我们想一个问题:当我们想往文件中存 26 个字母,这 26 个字母是直接从程序(内存)中存到文件(硬盘)中的吗?
其实不是的。
ANSI C 标准采用 “缓冲文件系统” 处理的数据文件的,所谓缓冲文件系统指的是
系统自动在内存中为程序中为每一个正在使用的文件开辟一块“文件缓冲区”
。
从内存向磁盘输出数据会
先送达
内存中的
缓冲区
,
装满缓冲区
或
主动刷新缓冲区
才将数据送到磁盘上。
如果从磁盘向计算机读入数据,则从磁盘文件中读取数据输入到内存缓冲区(充满缓冲区或刷新缓冲区),然后在从缓冲区逐个地将数据送到程序数据区(程序变量等)。
缓冲区的大小
根据C编译系统决定
的。
那为什么要有文件缓冲区呢?
其实,当我们向文件中输入输出数据时,
相关函数会调用操作系统相关接口
;这时如果写一个字符就调用一次操作系统,是不是效率太低,并且我们的操作系统上面可不止跑着一个程序,这时你一直打扰操作系统,操作系统就没法干活了。
应用缓冲区,在缓冲区攒够一定数据再一次性全部录进,效率就会提升很多。
下面,我们通过一段代码验证缓冲区的存在:
#include<stdio.h>#include<windows.h>//VS2019 WIN11环境测试intmain(){
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;return0;}
这里我们需要注意:
因为有文件冲区的存在,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
好啦,本期关于文件操作的知识就介绍到这里啦,希望本期博客能对你有所帮助。同时,如果有错误的地方请多多指正,让我们在C语言的学习路上一起进步!
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