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【C语言】—— 文件操作(下)

【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、

  1. f
  2. p
  3. u
  4. t
  5. c
  6. fputc
  7. fputc 函数

在这里插入图片描述

  • 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:

  1. #include<stdio.h>intmain(){
  2. FILE* pf =NULL;//打开文件
  3. 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);
  4. pf =NULL;}

在这里插入图片描述

  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

  1. 有一个光标指向第一个位置

,每当用

  1. f
  2. p
  3. u
  4. t
  5. c
  6. fputc
  7. fputc 函数
  1. 写入一个字符

  1. 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、

  1. f
  2. g
  3. e
  4. t
  5. c
  6. fgetc
  7. fgetc 函数

在这里插入图片描述

  • 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EOF;如果返回类型为 char,则 EOF 无法返回

函数使用:

  1. #include<stdio.h>intmain(){
  2. FILE* pf =NULL;//打开文件
  3. 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);
  4. pf =NULL;}

运行结果:

在这里插入图片描述

  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

  1. a
  2. a
  3. a
  1. 每读一个字符,光标向后退一位

5.4、

  1. f
  2. p
  3. u
  4. t
  5. s
  6. fputs
  7. fputs 函数

在这里插入图片描述

  • 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

  1. 不会实现主动换行

,要想换行应主动输入‘\n’

函数使用:

  1. #include<stdio.h>intmain(){//打开文件
  2. FILE* pf =NULL;
  3. 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);
  4. pf =NULL;return0;}

运行结果:
在这里插入图片描述
  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、

  1. f
  2. g
  3. e
  4. t
  5. s
  6. fgets
  7. fgets 函数

在这里插入图片描述

  • 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:

  1. #include<stdio.h>intmain(){//打开文件
  2. FILE* pf =NULL;
  3. 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);
  4. pf =NULL;return0;}

运行结果:

在这里插入图片描述

5.6、

  1. f
  2. p
  3. r
  4. i
  5. n
  6. t
  7. f
  8. fprintf
  9. fprintf 函数

在这里插入图片描述

  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,

  1. f
  2. p
  3. r
  4. i
  5. n
  6. t
  7. f
  8. fprintf
  9. fprintf 函数和
  10. p
  11. r
  12. i
  13. n
  14. t
  15. f
  16. printf
  17. printf 函数是非常相像的,让我们来对比一下

在这里插入图片描述

  他们的区别仅仅是

  1. 第一个参数的有无

而已,其他都是一模一样的,所以你会用

  1. p
  2. r
  3. i
  4. n
  5. t
  6. f
  7. printf
  8. printf你就会用
  9. f
  10. p
  11. r
  12. i
  13. n
  14. t
  15. f
  16. fprintf
  17. 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

  1. #include<stdio.h>structS{char name[20];int age;float score;};intmain(){structS s ={"张三",20,75.5f};//打开文件
  2. FILE* pf =NULL;
  3. 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);
  4. pf =NULL;return0;}

运行结果:
在这里插入图片描述

5.7、

  1. f
  2. s
  3. c
  4. a
  5. n
  6. f
  7. fscanf
  8. fscanf 函数

在这里插入图片描述

  该函数的功能是从文件流中读取格式化的数据。

  不难发现,

  1. f
  2. s
  3. a
  4. n
  5. f
  6. fsanf
  7. fsanf
  8. s
  9. c
  10. a
  11. n
  12. f
  13. scanf
  14. scanf 函数很像,我们来对比一下

在这里插入图片描述

  同

  1. f
  2. p
  3. r
  4. i
  5. n
  6. t
  7. f
  8. fprintf
  9. fprintf 一样,
  10. f
  11. s
  12. c
  13. a
  14. n
  15. f
  16. fscanf
  17. fscanf
  18. s
  19. c
  20. a
  21. n
  22. f
  23. scanf
  24. scanf 只是相差一个参数而已,你会用
  25. s
  26. c
  27. a
  28. n
  29. f
  30. scanf
  31. scanf 自然也就会用
  32. f
  33. s
  34. c
  35. a
  36. n
  37. f
  38. fscanf
  39. fscanf 函数,第一个参数即是你所要读取的文件流。
  1. #include<stdio.h>structS{char name[20];int age;float score;};intmain(){structS s ={0};//打开文件
  2. FILE* pf =NULL;
  3. 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);
  4. pf =NULL;return0;}

运行结果:

在这里插入图片描述

  注意看,上述代码用了

  1. f
  2. p
  3. r
  4. i
  5. n
  6. t
  7. f
  8. fprintf
  9. fprintf 来将数据打印在屏幕上

  还记得最开始的表格中,

  1. f
  2. p
  3. r
  4. i
  5. n
  6. t
  7. f
  8. fprintf
  9. fprintf 最后一列写的是所有输出流吗?这所有输出流就包括了
  1. 文件流

  1. 标准输出流

,既然

  1. f
  2. p
  3. r
  4. i
  5. n
  6. t
  7. f
  8. fprintf
  9. 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
  10. p
  11. r
  12. i
  13. n
  14. t
  15. f
  16. printf
  17. printf 一样的功能。

  而同理,前面讲的

  1. f
  2. p
  3. u
  4. t
  5. c
  6. fputc
  7. fputc
  8. f
  9. g
  10. e
  11. t
  12. s
  13. fgets
  14. fgets
  15. f
  16. s
  17. c
  18. a
  19. n
  20. f
  21. fscanf
  22. fscanf 等函数也可以
  1. 从标准输入(输出)流中获取(输出)数据。

5.8、

  1. p
  2. r
  3. i
  4. n
  5. t
  6. f
  7. /
  8. f
  9. p
  10. r
  11. i
  12. n
  13. t
  14. f
  15. /
  16. s
  17. p
  18. r
  19. i
  20. n
  21. t
  22. f
  23. printf/fprintf/sprintf
  24. printf/fprintf/sprintf 函数对比

通过我们前面的学习,我们已经知道了

  1. p
  2. r
  3. i
  4. n
  5. t
  6. f
  7. printf
  8. printf
  9. f
  10. p
  11. r
  12. i
  13. n
  14. t
  15. f
  16. fprintf
  17. fprintf 函数的作用:
    1. 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
    1. 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

那么

  1. s
  2. p
  3. r
  4. i
  5. n
  6. t
  7. f
  8. sprintf
  9. sprintf 函数又是作什么的呢?我们一起来看看

在这里插入图片描述

  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

  1. 把格式化的数据转换成字符串
  1. #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:
在这里插入图片描述
  该代码完全是以 %s 的形式打印的,说明数据已经

  1. 完全转换成字符串

了。

5.9、

  1. s
  2. c
  3. a
  4. n
  5. f
  6. /
  7. f
  8. s
  9. c
  10. a
  11. n
  12. f
  13. /
  14. s
  15. s
  16. c
  17. a
  18. n
  19. f
  20. scanf/fscanf/sscanf
  21. 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

  1. s
  2. c
  3. a
  4. n
  5. f
  6. scanf
  7. scanf
  8. f
  9. s
  10. c
  11. a
  12. n
  13. f
  14. fscanf
  15. fscanf 函数的作用:
    1. s c a n f scanf scanf:从 标准输入流 中读取格式化的数据
    1. f s c a n f fscanf fscanf:从 指定输入流 中读取格式化的数据

  那

  1. s
  2. s
  3. c
  4. a
  5. n
  6. f
  7. sscanf
  8. sscanf 的功能又是什么呢?学习了
  9. s
  10. p
  11. r
  12. i
  13. n
  14. t
  15. f
  16. sprintf
  17. sprintf ,我们猜测,其应该是
  1. 从字符串中读取格式化数据

,是不是呢?我们一起来看看

在这里插入图片描述

函数功能:从字符串中读取格式化数据

  1. #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:

在这里插入图片描述

5.10、

  1. f
  2. w
  3. r
  4. i
  5. t
  6. e
  7. fwrite
  8. fwrite 函数

在这里插入图片描述

  • 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:

  1. #include<stdio.h>intmain(){int arr[]={1,2,3,4,5};int sz =sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
  2. FILE* pf =NULL;
  3. pf =fopen("test.txt","wb");if(NULL== pf){perror("fopen fail");return1;}fwrite(arr,sizeof(arr[0]), sz, pf);fclose(pf);
  4. pf =NULL;return0;}

我们以二进制的方式打开:

在这里插入图片描述

5.11、

  1. f
  2. r
  3. e
  4. a
  5. d
  6. fread
  7. fread 函数

在这里插入图片描述

  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

  1. f
  2. w
  3. r
  4. i
  5. t
  6. e
  7. fwrite
  8. fwrite 是大同小异的,这里就不一一介绍了,我们直接上代码
  1. #include<stdio.H>intmain(){int arr[5]={0};
  2. FILE* pf =NULL;
  3. 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);
  4. pf =NULL;return0;}

运行结果:

在这里插入图片描述

  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

  1. f
  2. r
  3. e
  4. a
  5. d
  6. fread
  7. fread 函数的
  1. 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:

  1. #include<stdio.h>intmain(){int arr[5]={0};
  2. FILE* pf =NULL;
  3. 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]);
  4. i++;}printf("\n");fclose(pf);
  5. 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、

  1. f
  2. s
  3. e
  4. e
  5. k
  6. fseek
  7. fseek 函数

在这里插入图片描述

  • 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

  1. a
  2. b
  3. c
  4. d
  5. e
  6. f
  7. g
  8. abcdefg
  9. abcdefg 的数据,当前光标指向
  10. a
  11. a
  12. a,而我想直接读
  13. e
  14. e
  15. e,这时就可以用该函数移动光标啦。

在这里插入图片描述

例子:

  1. #inclu<stdio.h>intmain(){
  2. FILE* pf =NULL;
  3. pf =fopen("test.txt","r");if(NULL== pf){perror("fopen fail");return1;}char ch =0;
  4. ch =fgetc(pf);printf("%c\n", ch);fseek(pf,3,SEEK_CUR);
  5. ch =fgetc(pf);printf("%c\n", ch);fclose(pf);
  6. pf =NULL;return0;}

运行结果:

在这里插入图片描述

6.2、

  1. f
  2. t
  3. e
  4. l
  5. l
  6. ftell
  7. ftell 函数

在这里插入图片描述

  1. f
  2. t
  3. e
  4. l
  5. l
  6. ftell
  7. 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

  1. 读到文件末尾

,在

  1. 返回偏移量

,是不是就能知道文件的长度呢?答案是

  1. 肯定

的。

例子:

  1. #includ<stdio.h>intmain(){
  2. FILE* pf;long size;
  3. pf =fopen("test.txt","rb");if(NULL== pf)perror("Error opening file");fseek(pf,0,SEEK_END);// non-portable
  4. size =ftell(pf);fclose(pf);printf("Size of test.txt: %ld bytes.\n", size);return0;}

6.3、

  1. r
  2. e
  3. w
  4. i
  5. n
  6. d
  7. rewind
  8. rewind 函数

在这里插入图片描述

  1. r
  2. e
  3. w
  4. i
  5. n
  6. d
  7. rewind
  8. 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:

  1. #include<stdio.h>intmain(){int n;
  2. FILE* pf;char buffer[27];
  3. pf =fopen("test.txt","w+");for(n ='A'; n <='Z'; n++){fputc(n, pf);}rewind(pf);fread(buffer,1,26, pf);fclose(pf);
  4. buffer[26]='\0';printf(buffer);return0;}

七、文件读取结束的判定

7.1、 被错误使用的

  1. f
  2. e
  3. o
  4. f
  5. feof
  6. feof

  很多人都以为

  1. f
  2. e
  3. o
  4. f
  5. feof
  6. 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
  7. f
  8. e
  9. o
  10. f
  11. feof
  12. 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?

  1. 有可能遇到文件末尾
  2. 读取的时候发生了错误
  1. f
  2. e
  3. o
  4. f
  5. feof
  6. 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

  1. f
  2. e
  3. r
  4. r
  5. o
  6. r
  7. ferror
  8. ferror 是用来
  1. 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

  1. 是否遇到文件末尾
  2. 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

  1. 标记

;遇到错误就会将第二个值

  1. 标记

  1. f
  2. e
  3. o
  4. f
  5. feof
  6. feof是用来
  1. 检测第一个标记

的;

  1. f
  2. e
  3. r
  4. r
  5. o
  6. r
  7. ferror
  8. ferror是用来
  1. 检测第二个标记

  1. f
  2. e
  3. o
  4. f
  5. feof
  6. 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

  1. f
  2. r
  3. e
  4. a
  5. d
  6. fread
  7. fread 进行读取,
  8. f
  9. r
  10. e
  11. a
  12. d
  13. fread
  14. fread 返回值是其读取到的个数。当其返回值
  1. 小于

实际要读取的个数时,表示文件

  1. 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

  1. 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

  1. 先送达

内存中的

  1. 缓冲区

  1. 装满缓冲区

  1. 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

  1. 根据C编译系统决定

的。

在这里插入图片描述

  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,

  1. 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:

  1. #include<stdio.h>#include<windows.h>//VS2019 WIN11环境测试intmain(){
  2. 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
  3. 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

  1. 刷新缓冲区

或者在文件操作结束的时候

  1. 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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