一、为什么使用文件？

二、什么是文件？

2.1 程序文件

2.2 数据文件

2.3 文件名

三、二进制文件和文本文件

根据数据的组织形式，数据⽂件被称为⽂本⽂件和⼆进制⽂件。 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。 如果要求在外存上以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。

⼀个数据在⽂件中是怎么存储的呢？ 字符⼀律以ASCII形式存储，数值型数据既可以⽤ASCII形式存储，也可以使⽤⼆进制形式存储。 如有整数10000，如果以ASCII码的形式输出到磁盘，则磁盘中占⽤5个字节（每个字符⼀个字节），⽽ ⼆进制形式输出，则在磁盘上只占4个字节。

#include<stdio.h> int main() { int a = 10000; FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");//write binary fwrite(&a, 4, 1, pf);//二进制的形式写到文件中 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }

四、文件的打开和关闭

4.1 流和标准流

4.1.1 流

我们程序的数据需要输出到各种外部设备，也需要从外部设备获取数据，不同的外部设备的输⼊输出 操作各不相同，为了⽅便程序员对各种设备进⾏⽅便的操作，我们抽象出了流的概念，我们可以把流 想象成流淌着字符的河。 C程序针对⽂件、画⾯、键盘等的数据输⼊输出操作都是通过流操作的。 ⼀般情况下，我们要想向流⾥写数据，或者从流中读取数据，都是要打开流，然后操作。

4.1.2 标准流

那为什么我们从键盘输⼊数据，向屏幕上输出数据，并没有打开流呢？ 那是因为C语⾔程序在启动的时候，默认打开了3个流： • 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。 这是默认打开了这三个流，我们使⽤scanf、printf等函数就可以直接进⾏输⼊输出操作的。 stdin、stdout、stderr 三个流的类型是： FILE * ，通常称为⽂件指针。 C语⾔中，就是通过 FILE* 的⽂件指针来维护流的各种操作的。

4.2 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（如⽂件的名 字，⽂件状态及⽂件当前的位置等）。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。 每当打开⼀个⽂件的时候，系统会根据⽂件的情况⾃动创建⼀个FILE结构的变量，并填充其中的信 息，使⽤者不必关⼼细节。 ⼀般都是通过⼀个FILE的指针来维护这个FILE结构的变量，这样使⽤起来更加⽅便。 下⾯我们可以创建⼀个FILE*的指针变量 FILE* pf;//⽂件指针变量 定义pf是⼀个指向FILE类型数据的指针变量。可以使pf指向某个⽂件的⽂件信息区（是⼀个结构体变 量）。通过该⽂件信息区中的信息就能够访问该⽂件。也就是说，通过⽂件指针变量能够间接找到与 它关联的⽂件。

4.3 文件的打开和关闭

⽂件在读写之前应该先打开⽂件，在使⽤结束之后应该关闭⽂件。 在编写程序的时候，在打开⽂件的同时，都会返回⼀个FILE*的指针变量指向该⽂件，也相当于建⽴了 指针和⽂件的关系。 ANSI C 规定使⽤ fopen 函数来打开⽂件， fclose 来关闭⽂件。 //打开⽂件 FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode ); //关闭⽂件 int fclose ( FILE * stream );

mode表示文件的打开模式，下面是文件的打开模式：

//fopen 打开文件成功，返回文件信息区的地址，打开文件失败，返回NULL int main() { //绝对路径 FILE* pf = fopen("D:\\新建文件夹\\test.txt", "w"); //相对路径 //.--当前路径 //..--上一级路径 FILE* pf = fopen(".\\..\\..\\test.txt", "w"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } else { printf("打开文件成功\n"); } //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL;//避免成为野指针 return 0; }

五、文件的顺序读写

5.1 顺序读写函数介绍

5.2 对比一组函数

scanf/printf/ 针对标准输入（stdin-键盘）输出（stdout-屏幕）的格式化的输入输出函数 fscanf/fprintf/ 针对所以输入流/所有输出流的格式化的输入/输出函数 sscanf/sprintf

六、文件的随机读写

6.1 fseek

int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );

int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } int ch = fgetc(pf); fputs(ch, stdout); //定位文件位置指向 'd ' fseek(pf, 3, SEEK_SET); ch = fgetc(pf); fputs(ch, stdout); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }

6.2 ftell

long int ftell ( FILE * stream );

int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } fputs("abcdefghi", pf); //写文件 fseek(pf, -3, SEEK_END); fputc('x', pf); int ret = ftell(pf); printf("%d\n", ret); fclose(pf); pf = NULL; return 0; }

6.3 rewind

void rewind ( FILE * stream );

int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } fputs("abcdefghi", pf); //写文件 fseek(pf, -3, SEEK_END); fputc('x', pf); fseek(pf, 0, SEEK_END); int ret = ftell(pf); printf("%d\n", ret); rewind(pf);//文件指针就回到了文件的起始位置了 //等价于fseek(pf,0,SEEK_SET) fclose(pf); pf = NULL; return 0; }

七、文件读取结束的判定

7.1 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。

int main() { FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读文件 int ch = 0; while ((ch = fgetc(pf)) != EOF) { printf("%c", ch); } fclose(pf); pf = NULL; return 0; }

//文本文件的例子 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); }

enum { SIZE = 5 }; int main(void) { double a[SIZE] = { 1.,2.,3.,4.,5. }; FILE* fp = fopen("test.bin", "wb"); // 必须⽤⼆进制模式 fwrite(a, sizeof * a, SIZE, fp); // 写 double 的数组 fclose(fp); double b[SIZE]; fp = fopen("test.bin", "rb"); size_t ret_code = fread(b, sizeof * b, SIZE, fp); // 读 double 的数组 if (ret_code == SIZE) { puts("Array read successfully, contents: "); for (int n = 0; n < SIZE; ++n) printf("%f ", b[n]); putchar('\n'); } else { // error handling if (feof(fp)) printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n"); else if (ferror(fp)) { perror("Error reading test.bin"); } } fclose(fp); }

八、文件缓冲区

ANSI C 标准采⽤“缓冲⽂件系统” 处理数据⽂件的，所谓缓冲⽂件系统是指系统⾃动地在内存中为程 序中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到内存中的缓冲 区，装满缓冲区后才⼀起送到磁盘上。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），然后再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。

#include <windows.h> int main() { 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; return 0; }