P. S.：以下代码均在VS2019环境下测试，不代表所有编译器均可通过。 P. S.：测试代码均未展示头文件stdio.h的声明，使用时请自行添加。
  

前言

  我们在使用VS书写代码的时候会发现，在每一次运行后，代码里的数据都会被清空，好像没有存在过一样，这是因为我们的代码实在内存上运行的，其数据相关的内容也会在内存上暂存，如果需要将数据保存下来，就需要储存到硬盘中，这里我们就可以运用到“文件”了，我们通过打开，读写等方式对文件进行操作，就可以将数据内容存储到文件中，即使程序运行完毕，我们的数据也不会消失，先看一个例子吧。

#include <stdio.h>
int main()
{
	//打开文件
	FILE* p = fopen("test.txt", "w");
	if (p == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	//写文件
	fputs("C is best!", p);

	//关闭文件
	fclose(p);
	p = NULL;

	return 0;
}

  在我们运行了这段代码后，在我们本次代码的目录下会生成一个 “ test.txt ” 文件，并将 " C is best! " 写入文件中，在代码运行完毕后，这段文字也不会消失。
在这里插入图片描述
  而上文只是做一个演示，下面我们具体来了解C语言中文件操作相关的内容。

1. 文件分类

  在我们C语言中，文件分为二进制文件和文本文件。
  文本文件：在外存上以ASCII码的形式存储，则需要在存储前转换。以ASCII字符的形式存储的⽂件就是⽂本⽂件。
  二进制文件：数据在内存中以⼆进制的形式存储，如果不加转换的输出到外存的⽂件中，就是⼆进制⽂件。

1.1 文本文件

  我们将数据以ASCII码的形式储存在文件中，此时我们的文件就可以称之为文本文件。
  用通俗的大白话来说就是，文本文件我们是可以看得懂的。
  例如

1.2 二进制文件

  而二进制的文件，是将数据以二进制的形式存储到文件中，这时的文件即使我们打开了，也会发现是一段根本看不懂的乱码，这是因为二进制文件是给机器看的，而不是面向用户的。

1.3 文本文件和二进制文件的区别

  在上文中我们看到的两种文件类型，那可能会有未来的资深程序猿问了，写代码就是为了给用户看的，那为何不直接全部以ASCII码的形式存储，这样都能看得懂呢？
  这就不得不引入一个例子了。
  例如：我们要把数字5存储到文件中。

  我们能看到存储5的时候如果用ASCII的形式存储只会使用1个字节的内存，但如果使用二进制存储却会使用四个字节，确实，ASCII的形式会节省空间。

  那我们如果要存储10000到文件中呢？

  我们发现如果将10000以ASCII的形式存储到文件中用了五个字节的内存空间，反而比二进制的方式更多。

  所以，这两种存储数据的方式并无好坏之分，区别就在于存储的数据是什么样的，如果我们能在存储数据的时候选择更加高效的存储方式，那便会提高我们的代码效率。

2. 文件的打开和关闭

  在了解文件的打开和关闭时，我们需要先了解一个概念——流。
  作为一个高度抽象的概念插入到我们的C语言学习中，我们可以将流理解为一个传送带，我们需要存放数据时，将数据内容放到传送带（即流）上，存储的目标就会从这条传送带上拿取数据。在获取数据时也是一样的道理。
  在C语言中，我们在输入输出数据时，并不需要手动的打开流，因为在程序启动时，我们的编译器就会默认的打开三个流。
  即

  stdin - 标准输⼊流，在⼤多数的环境中从键盘输⼊，scanf函数就是从标准输⼊流中读取数据。

  stdout - 标准输出流，⼤多数的环境中输出⾄显⽰器界⾯，printf函数就是将信息输出到标准输出流中。

  •stderr - 标准错误流，⼤多数环境中输出到显⽰器界⾯。

  而拥有了这三个流，我们就可以将数据通过 scanf 和 printf 进行操作了。

2.1 文件指针

  文件在C语言中又是如何定义的呢，其实在我们的头文件 stdio.h 中就有文件的定义。

struct _iobuf {
	char *_ptr;
	int _cnt;
	char *_base;
	int _flag;
	int _file;
	int _charbuf;
	int _bufsiz;
	char *_tmpfname;
};
typedef struct _iobuf FILE;

  在头文件 stdio.h 中会有一个结构体类型的声明，在结构体中存放了这个文件的各种信息，这里我们先不做了解，但可以看到最后，将文件类型重新定义为了FILE。

  所以我们在平时的使用中，就可以通过FILE来创建指针，代表着文件的地址，进而对文件进行一系列的操作，

2.2 文件的打开与关闭

  在对文件进行操作的时候，我们需要先将文件打开，在操作完成后，也需要对文件进行关闭，并将代表文件地址的指针置为空指针，避免其成为野指针，
  这就好比我们生活中需要洗漱的时候，我们要先打开水龙头，然后洗漱，最后再关闭水龙头，一步一步地进行，而良好的操作文件的习惯，也会使我们的代码更低概率的出现错误。

  我们通过fopen来打开文件，通过fclose来关闭文件。

	FILE* p = fopen("test.txt", "w");
	                    ↑        ↑
	        需要打开的文件名   打开后进行的操作
	fclose(p);//再关闭文件时只需将存放文件地址的指针传入即可
	       ↑
	  代表文件地址的指针
	p = NULL;//对指针进行置空操作。！！良好的习惯！！

2.3 文件的打开模式（即文件打开后进行的操作）

⽂件使⽤⽅式	含义	如果指定⽂件不存在
“r”（只读）	为了输⼊数据，打开⼀个已经存在的⽂本⽂件	出错
“w”（只写）	为了输⼊数据，打开⼀个⽂本⽂件	建⽴⼀个新的⽂件
“a”（追加）	向⽂本⽂件尾添加数据	建⽴⼀个新的⽂件
“rb”（只读）	为了输⼊数据，打开⼀个⼆进制⽂件	出错
“wb”（只写）	为了输出数据，打开⼀个⼆进制⽂件	建⽴⼀个新的⽂件
“ab”（追加）	向⼀个⼆进制⽂件尾添加数据	建⽴⼀个新的⽂件
“r+”（读写）	为了读和写，打开⼀个⽂本⽂件	出错
“w+”（读写）	为了读和写，建议⼀个新的⽂件	建⽴⼀个新的⽂件
“a+”（读写）	打开⼀个⽂件，在⽂件尾进⾏读写	建⽴⼀个新的⽂件
“rb+”（读写）	为了读和写打开⼀个⼆进制⽂件	出错
“wb+”（读写）	为了读和写，新建⼀个新的⼆进制⽂件	建⽴⼀个新的⽂件
“ab+”（读写）	打开⼀个⼆进制⽂件，在⽂件尾进⾏读和写	建⽴⼀个新的⽂件

  上面是打开文件进行操作的方式，每一次打开文件只能有一种操作方式。
  值得注意的是，如果我们在读文件的时候，打开的文件并不存在，那么代码就会报错从而停止运行。
  但如果是写文件的时候，如果文件不存在，那么就会在根目录下创建一个新的文件，并进行操作，但如果使用“w” 或 “wb” 进行写操作时，如果原文件中存在数据内容，那么这个操作将会将原文件中的内容清空，并进行新一轮的写操作。
  其余的文件使用方式大家可以对照上表进行了解。

2.4 文件的顺序读写及文件顺序读写函数介绍

  下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）。

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	所有输⼊流
fgets	⽂本⾏输⼊函数	所有输⼊流
fputs	⽂本⾏输出函数	所有输⼊流
fscanf	格式化输⼊函数	所有输⼊流
fprintf	格式化输出函数	所有输⼊流
fread	二进制输入	文件
fwrite	二进制输出	文件

  下面我们一个一个进行介绍

2.4.1 fputc

int main()
{
	FILE* p = fopen("text.txt", "w");
	if (p == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fputc('a', p);

	fclose(p);
	p = NULL;

	return 0;
}

  我们通过将需要写入的字符和代表文件地址的指针p传给fputc函数，即可将字符输入到文件中。

2.4.2 fgetc

  再上一个操作读写函数中，我们已经将字符a存入到文件中，这时我们就可以用fgetc来获取文件中的字符，并将其存储到字符型变量n中，并打印到屏幕上

int main()
{
	FILE* p = fopen("text.txt", "r");
	if (p == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	char n = fgetc(p);

	printf("%c\n", n);

	fclose(p);
	p = NULL;

	return 0;
}

2.4.3 fputs

  我们可以将一个字符串的首地址或直接在括号内写入一个字符串，以及代表文件地址的指针传给函数fputs，进而将数据存储到文件中。

int main()
{
	FILE* p = fopen("text.txt", "w");
	if (p == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fputs("C is best!",p);

	fclose(p);
	p = NULL;

	return 0;
}

2.4.4 fgets

  上一个操作符在使用的时候我们将“ C is best! ” 存入到了文件中，我们可以通过fgets函数将文件中的num-1个字符存储到字符型数组中，并将其打印出来。

int main()
{
	FILE* p = fopen("text.txt", "r");
	if (p == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	char arr[15] = { 0 };
	fgets(arr,15, p);
	printf("%s\n", arr);

	fclose(p);
	p = NULL;

	return 0;
}

2.4.5 fprintf

  在我们日常输入数据时，会将数据以指定格式输入，例如整型，浮点型等，此函数的功能就是将这些数据都一视同仁，统统格式化为字符型写入到文件之中。

int main()
{
	FILE* p = fopen("text.txt", "w");
	if (p == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fprintf(p, "%d %d %s", 100, 200, "abcd");

	fclose(p);
	p = NULL;

	return 0;
}

  此时文件中的 100 和 200 已经不再是整型了，而是六个字符型。

2.4.6 fscanf

  上文中我们将 100 和 200 以及 abcd存储到文件中，但文件中的数据都是字符型的，我们可以将其通过fscanf函数将其以特定格式存储到指定的参数中。例如

int main()
{
	FILE* p = fopen("text.txt", "r");
	if (p == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	int a = 0;
	int b = 0;
	char arr[10] = { 0 };
	fscanf(p, "%d %d %s", &a, &b, arr);
	printf("%d %d %s\n", a, b, arr);

	fclose(p);
	p = NULL;

	return 0;
}

2.4.7 fwrite

  此函数为二进制写入函数，故写入的数据会转换为二进制存储到文件中，我们可以通过fread来读取二进制文件内容。

int main()
{
	FILE* p = fopen("text.txt", "wb");
	if (p == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
	fwrite(arr, sizeof(int), sizeof(arr), p);

	fclose(p);
	p = NULL;

	return 0;
}

2.4.8 fread

  这个函数就可以帮助我们将上一个函数存储的信息进行读操作了，并且我们可以将它打印出来。

int main()
{
	FILE* p = fopen("text.txt", "rb");
	if (p == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	int arr[5] = { 0 };
	fread(arr, sizeof(int), sizeof(arr), p);
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	fclose(p);
	p = NULL;

	return 0;
}

  到此我们就将文件操作相关的基本函数了解了大概，但还需给看官补充一些有关文件的随机读写的函数。

3. 文件的随机读写

  上文中的文件操作函数，只能按照顺序对文件内容进行读写，那我们如果想要制定一个位置来读写呢？
  例如：文件中存放了字符串abcde，如果按照顺序读写的话在读取a后只能读取b，那我们如何在读取到a后读取e呢？这就用到了我们下面讲的文件随机读写函数。

3.1 fseek

  对于此函数，我们分别传文件的地址和对于指定位置的偏移量（offset）以及指定位置（origin）三个参数。这就要引入下表中的信息。

指定位置名	含义
SEEK_CUR	文件指针当前位置
SEEK_END	文件指针的结尾
SEEK_SET	文件指针的开头

  那具体怎么操作呢？

int main()
{
	FILE* p = fopen("example.txt", "wb");
	if (p == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fputs("This is an apple.", p);
	fseek(p, 9, SEEK_SET);
	fputs(" sam", p);
	fclose(p);
	p = NULL;
	return 0;
}

  我们可以看到原本p中存放了 This is an apple. 的字符串，在我们通过使用fseek函数后，将文件指针位置以文件起始位置为起点，偏移量为9进行移动，从而得到了“ n apple ”的首地址，再将 sam 存入其中，故最后文件中存放的数据就是 This is a sample 的字符串。

3.2 ftell

  这个函数的功能就比较简单了，我们在存放完数据后，将p指针传给函数ftell，其返回值就代表着此时文件指针相对于文件开头的偏移量了。

int main()
{
	FILE* p = fopen("example.txt", "wb");
	if (p == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fputs("This is an apple.", p);
	int n = 0;
	n = ftell(p);
	printf("%d\n", n);

	fclose(p);
	p = NULL;
	return 0;
}

## 3.3 rewind

  此函数可以让文件指针无论身处何处，都能重置为文件的开头位置。

int main()
{
	FILE* p = fopen("example.txt", "w");
	if (p == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fputs("Lili love C!", p);
	rewind(p);
	fputs("Stiv", p);

	fclose(p);
	p = NULL;
	return 0;
}

  代码中原本是Lili love C！,在我们完成第一次写入时，使用rewind让文件指针回到起始位置，在进行Stiv的写入。最终，文件中存储的内容就是 Stiv love C！了。

4. ⽂件读取结束的判定

4.1 被错误使用的feof

  牢记：在⽂件读取过程中，不能⽤feof函数的返回值直接来判断⽂件的是否结束。

  feof 的作⽤是：当⽂件读取结束的时候，判断是读取结束的原因是否是：遇到⽂件尾结束

  1. ⽂本⽂件读取是否结束，判断返回值是否为 EOF （ fgetc ），或者 NULL （ fgets ）

  例如：

   fgetc 判断是否为 EOF .

   fgets 判断返回值是否为 NULL .

  2. ⼆进制⽂件的读取结束判断，判断返回值是否⼩于实际要读的个数。

  例如： fread判断返回值是否⼩于实际要读的个数。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
	int c; // 注意：int，⾮char，要求处理EOF
	FILE* fp = fopen("test.txt", "r");
	if(!fp) 
	{
		perror("File opening failed");
		return EXIT_FAILURE;
	}
	//fgetc 当读取失败的时候或者遇到⽂件结束的时候，都会返回EOF
	while ((c = fgetc(fp)) != EOF) // 标准C I/O读取⽂件循环
	{
		putchar(c);
	}
	//判断是什么原因结束的
	if (ferror(fp))
		puts("I/O error when reading");
	else if (feof(fp))
		puts("End of file reached successfully");
	fclose(fp);
}

5. 结语

  十分感谢您观看我的原创文章。
  本文主要用于个人学习和知识分享，学习路漫漫，如有错误，感谢指正。
  如需引用，注明地址。