C语言应用操作之文件

　　文件是C语言中德中的重点，小编在学习C语言基础知识的时候，大多数的输入输出操作是在屏幕上进行的，现在总算在文件学习上感觉到高大上的样纸。在以前数据量很小时，我们通常将信息从键盘在屏幕上进行输入输出的，but当数据量很大时，则显得很麻烦，因此，我们就要用到小编所说的文件（FILE）。

本贴主要涉及到的知识点具有：

• 文件读操作；
• 文件写操作；
• 文件指针。

一、文件（FILE）简介

　　在C语言中，文件是由一个个字符组成的，文件中的内容称为文件流。

　　文件可以分为两种：ASCII文件和二进制文件。

• ASCII文件是通过字符来存储信息的，具有可读性；
• 二进制文件是通过二进制形式来存储信息的，即使用一连串的二进制数来表示，适用于非字符为主的数据。如果以记事本打开，只会看到一堆乱码。 因此，除了文本文件外，所有的数据都可以算是二进制文件。二进制文件的优点在于存取速度快，占用空间小，以及可随机存取数据。

　　1.1、缓冲文件

　　根据文件处理方法，文件又可分为：缓冲文件和非缓冲文件两种。但是在标准C语言中则采用缓冲文件。

　　首先来了解下缓冲区（buffer）：指在程序执行时，所提供的额外内存，可用来暂时存放做准备执行的数据。它的作用就是作为中介实现文件的相关操作，为了提高存取效率，因为内存的存取速度比磁盘驱动器快得多。

　　缓冲文件：当进行文件的读操作时，会从文件中读取一部分数据至缓冲区中，再将缓冲区中的文件读取到相应地变量中。当进行文件的写操作时，先将数据写到数据缓冲区中，若缓冲区存储空间满了，再将缓冲区中内容写到文件中。简言之，缓冲区中数据所在的文件就是缓冲文件。

　　缓冲文件实现文件的读、写操作是通过指针来实现的。

　　文件的定义形式为：

 FILE *指针名；

　　通过指针来进行文件的相关操作。

　　1.2、文件指针和位置指针

　　在对一个文件进行操作之前，首先要定义一个文件指针。指针定义之后通过fopen（）函数给文件指针赋值，即使文件指针指向相应的文件。文件指针赋值之后，就可以通过文件指针对文件进行读写等操作。

　　位置指针用来指明文件当前操作的位置。当调用fopen（）函数打开相应文件之后，文件位置指针指向文件开头的第1个字符。当文件位置指针指向文件最后一个字符时，则表示文件结束标志。（C语言中使用feof（）函数来检测文件位置指针是否移动到末尾）。

　　C语言feof()函数的使用:正确的应该是feof()函数返回0表示文件没有结束，返回1，表示结束。feof()函数实际观察的是上次读操作的内容，也就是上次读操作fread()函数返回的值，如果读操作的返回值表明读取的不是空，那feof()函数就返回0，如果上次读操作失败了，则feof返回1，表示读取完了。而fread()函数返回值是表示正确读取的块数，如果不够，则返回0。　　

二、与文件有关的库函数

　　2.1文件的打开和关闭函数

　　fopen（）函数

　　打开一个文件是通过fopen（）函数来实现的。fopen（）函数的调用形式如下：

  file1 = fopen(文件名, 文件操作方式);

　　例如：

  FILE *file1;
  file1 = fopen("/Users/xxxx/Desktop/input.txt", "r")

　　通过调用fopen（）函数打开当前目录下的input.txt文件，并只能对文件进行写操作，不能进行读操作，是文件指针file1指向文件input.txt，且指向该文件的起始位置（在描述文件路径的时候，要注意绝对路径与相对路径的区别）。

　　为了判断文件是否打开，可以通过fopen（）函数的返回值进行判断。

　　例如：

if ((file1 = fopen("/Users/xxxx/Desktop/input.txt", "r")) != nil)
    {
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        fread(&s[i], sizeof(struct st), 1, file1);
    }else
    {
        printf("file1文件打开错误\n");
        exit(1);
    }

　　若文件打开失败，则函数fopen（）会返回一个null值，因此可以通过判断fopen（）函数的返回值来判断文件是否正常打开。

　　文件的操作方式

　　mode：打开的模式，规定了是可读、可写、追加之类的属性。
　　"r"：可读，如果文件不存在，fopen调用失败
　　"w"：可写，如果文件存在，那么原来的内容会被销毁。
　　"a"：在文件尾追加，在新的数据写到文件里之前，不改变EOF标记，如果文件不存在，创建一个新的文件。
　　"r+"：可读可写，文件必须存在。
　　"w+"：打开一个空文件用来读写，如果文件存在，则内容被销毁。
　　"a+"：可读可追加，在新的数据写到文件里之前，改变EOF标记；如果文件不存在，创建一个新的文件。

　　fclose（）函数

　　当对一个文件的操作结束以后，为防止数据内容被改变，就应关闭文件。关闭文件之后，文件指针不再指向文件，除非重新初始化。

　　文件通过调用fclose（）函数实现，其调用形式如下：

    FILE *file1,;
    if ((file1 = fopen("/Users/xxxx/Desktop/input.txt", "r")) != nil)
    {
        insert code here。
    }

    fclose(file1);
 

　　通过fclose（）函数切断了指针file1与文件之间的联系，即关闭了文件。

　　2.2、文件的读写函数

　　文件的读写函数有很多种，其中包括fputc()函数、fgetc()函数、fread()函数、fwrite()函数、fprintf()函数和fscanf()函数等。

　　这里小编就以fread()函数、fwrite()函数两个函数举例说明：

　　fread()函数

　　调用形式：

fread(buffer, size, count, file1);

　　功能：从文件中读取一个数据块，其中buffer为指针类型，表示从文件中读取数据存放的地址。size表示一次读取的字节数，count表示进行多少次的读操作，file1为文件指针，只想要进行操作的文件。

　　例如以下demo：

struct st
{
    char name[10];
    char age[5];
    char sex[6];
    float score;
}s[5];

int main(int argc, const char * argv[])
{
     for (int i = 0; i < 5; i++)
     fread(&s[i], sizeof(struct st), 1, file1);
     for (int i = 0; i < 5; i++)
     printf("%s,%s,%s,%f",s[i].name,s[i].age,s[i].sex,s[i].score);
     return 0;
}
    

　　执行完这些语句，结构体数组s保存了用户的信息，因为fread()函数是将数据写至变量地址中的，因此该参数必须为变量的地址。

　　fwrite()函数

　　调用形式：

 fwrite(buffer, size, Count, file1);

　　功能：向文件中写入一个数据块，其中buffer为指针类型，表示从文件中读取数据存放的地址。size表示一次读取的字节数，count表示进行多少次的读操作，file1为文件指针，只想要进行操作的文件。

　　例如以下demo：

struct st
{
    char name[10];
    char age[5];
    char sex[6];
    float score;
}s[5];
int main(int argc, const char * argv[])
{
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    scanf("%s,%s,%s,%f",&s[i].name,&s[i].age,&s[i].sex,&s[i].score);
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    fwrite(&s[i], sizeof(struct st), 1, file2);
    return 0;  
}

 

      下面是以上函数的简单例子：

　　By the structure pointer ,to the operation of the file for reading and writing

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct st
{
    char name[10];
    char age[5];
    char sex[6];
    float score;
}s[5];

int main(int argc, const char * argv[])
{
//By the structure pointer ,to the operation of the file for reading and writing
    FILE *file1, *file2;
    if ((file1 = fopen("/Users/xxxxDesktop/input.txt", "r")) != nil)
    {
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        fread(&s[i], sizeof(struct st), 1, file1);
    }else
    {
        printf("file1文件打开错误\n");
        exit(1);
    }
    if ((file2 = fopen("/Users/xxxx/Desktop/ouput.txt", "w")) != nil)
    {
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        fwrite(&s[i], sizeof(struct st), 1, file2);
    }else
    {
        printf("file2文件打开错误\n");
        exit(1);
    }
    fclose(file1);
    fclose(file2);
    
    return 0;
}

　　其运行的最终结果如下图：