前言

本文学习文件操作相关知识，主要内容有：

• 文件是什么
• 使用文件的意义
• 文件的打开和关闭
• 文件的顺序读写

1、文件是什么？

在程序设计中，从文件功能的角度来分类，文件一般有两种：

• 程序文件
• 数据文件

1.1 程序文件

程序文件包括下面几种：

• 源程序文件（后缀为.c）
• 目标文件（windows环境后缀为.obj）
• 可执行程序（windows环境后缀为.exe）

1.2 数据文件

文件的内容不一定是程序，而是程序运行时读写的数据，比如程序运行需要从中读取数据的文件，或者输出内容的文件。

本文讨论的是数据文件。前文代码中所处理数据的输入输出都是以终端为对象的，即从终端的键盘输入数据，运行结果显示到显示器上。

将把信息输出到磁盘上，当需要的时候再从磁盘上把数据读取到内存中使用，这里处理的就是磁盘上的文件。

1.3 文件名

一个文件要有一个唯一的文件标识，以便用户识别和引用。文件名包含3部分：

• 文件路径
• 文件名主干
• 文件后缀

c:\\code\\test.txt

为了方便起见，文件标识常被称为文件名。

2、使用文件的意义

前面写代码时，当程序结束运行时，数据有没有了。应该把信息记录下来，只有选择删除数据的时候，数据才会销毁。

这就涉及到了数据持久化的问题，一般数据持久化的方法有，把数据存放在磁盘文件、存放到数据库等方式。

使用文件后，可以将数据直接存放在电脑的硬盘上，做到了数据的持久化

3、文件的打开和关闭

3.1 文件指针

在缓冲文件系统中，最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
• 该结构体类型是有系统声明的，取名FILE

在VS2013编译环境提供的 stdio.h 头文件中有以下的文件类型申明：

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

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
• 即通过文件指针变量能够找到与它关联的文件

3.2 文件的使用

• 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
• 类似动态内存，先开辟，使用结束后一定要释放空间
• 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
• ANSIC 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 );

文件的使用方式如下：

/* fopen fclose example */
#include 
int main ()
{
	FILE * pFile;
	//打开文件
	pFile = fopen (\"myfile.txt\",\"w\");
	//判断
	if (pFile==NULL)
	{
		perror(\"fopen\");
		return 1;
	}
	//文件操作
	fputs (\"fopen example\",pFile);
	//关闭文件
	fclose (pFile);
	return 0;
}

4、文件的顺序读写

要注意文件的读写，或者说文件的输入、输出的方向问题：

• 程序代码是我写的，我就是主体，以我为中心
• 输入： 别人 输入 给 我
• 输出：我 输出 给 别人

4.1 字符输出函数 fputc

写文件操作， 从 程序 输出到 文件

int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen(\"test.txt\", \"w\");
	if (pf == NULL)
	{
		perror(\"fopen\");
		return 1;
	}
	//写文件操作， 从 程序 输出到 文件
	char ch = \'a\';
	for (ch = \'a\'; ch <= \'z\'; ch++)
	{
		fputc(ch, pf);
	}
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

fputc ，程序将字符写入到文件，结果见下图：

4.2 字符输入函数 fgetc

读文件操作， 从 文件 输入到 程序

int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen(\"test.txt\", \"r\");
	//判断
	if (pf == NULL)
	{
		perror(\"fopen\");
		return 1;
	}
	//读文件操作， 从 文件 输入到 程序
	int ch = 0;
	while ((ch=fgetc(pf))!=EOF)//从 文件 读入 到程序
	{//读到结束返回EOF
		printf(\"%c \", ch);
	}
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

fgetc ，将字符从文件读入到程序，结果见下图：

fgetc 也可以从键盘 读入 字符 到程序中

int main()
{
	int ch = fgetc(stdin);
	fputc(ch, stdout);
	return 0;
}

4.3 文本行输出函数 fputs

写文件操作， 从 程序 输出到 文件

int main()
{
	//打开文件
	FILE* pf = fopen(\"test.txt\", \"w\");
	//判断
	if (pf == NULL)
	{
		perror(\"fopen\");
		return 1;
	}
	//写文件操作， 从 程序 输出到 文件
	fputs(\"qwertyuiop\\n\", pf);
	fputs(\"asdfghjkl\\n\", pf);
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

4.4 文本行输入函数 fgets

从 文件 读入到 程序

int main()
{
	char a[256] = \"xxxxxxxx\";
	//打开文件
	FILE* pf = fopen(\"test.txt\", \"r\");
	//判断
	if (pf == NULL)
	{
		perror(\"fopen\");
		return 1;
	}
	while (fgets(a,255,pf) != NULL)//从 文件 读入到 程序
	{//读到结束返回EOF
		printf(\"%s\", a);
	}
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

4.5 格式化输出函数 fprintf

写文件 ，从 程序 输出到 文件

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	double d;
};
int main()
{
	struct  S s = { \"张三\",20,95.5 };
	//打开文件
	FILE* pf = fopen(\"test.txt\", \"w\");
	//判断
	if (pf == NULL)
	{
		perror(\"fopen\");
		return 1;
	}
	//写文件 ，从 程序 输出到 文件
	fprintf(pf, \"%s %d %lf\", s.name, s.age, s.d);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

4.6 格式化输入函数 fscanf

读文件 从 文件 读入到 程序

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	double d;
};
int main()
{
	struct  S s = {0};
	//打开文件
	FILE* pf = fopen(\"test.txt\", \"r\");
	//判断
	if (pf == NULL)
	{
		perror(\"fopen\");
		return 1;
	}
	//读文件  从 文件 读入到 程序，  读取数据， 存入 后面的变量中
	fscanf(pf,\"%s %d %lf\", s.name, &(s.age), &(s.d));
	//  程序 输出到屏幕
	fprintf(stdout, \"%s %d %lf\\n\", s.name, s.age, s.d);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

4.7 二进制输入函数 fwrite

二进制方式写文件 从 程序 写到 文件里

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	double d;
};
int main()
{
	struct  S s = { \"zhangsan\",20,95.5 };
	//打开文件
	FILE* pf = fopen(\"test3.txt\", \"wb\");
	//判断
	if (pf == NULL)
	{
		perror(\"fopen\");
		return 1;
	}
	//二进制方式写文件   从 程序 写到 文件里
	fwrite(&s, sizeof(struct S), 1, pf);
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

4.8 二进制输入函数 fread

读文件 从 文件 读到 程序里

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	double d;
};
int main()
{
	struct  S s = {0 };
	//打开文件
	FILE* pf = fopen(\"test3.txt\", \"rb\");
	//判断
	if (pf == NULL)
	{
		perror(\"fopen\");
		return 1;
	}
	//二进制方式读文件   从 文件 读到 程序里
	fread(&s, sizeof(struct S), 1, pf);
	printf(\"%s %d %lf\\n\", s.name, s.age, s.d);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

4.9 函数 sscanf sprintf

• sscanf 将格式化数据 转换成 字符串数据
• sprintf 将字符串数据 转换成 格式化数据

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	double d;
};
int main()
{
	char a[256] = { 0 };
	struct  S s = { \"zhangsan\",20,95.5 };
	struct S tmp = { 0 };
	//将格式化数据转换成字符串
	sprintf(a, \"%s %d %lf\", s.name, s.age, s.d);
	printf(\"%s\\n\", a);//字符串数据

	//将字符串转换成 结构体数据， 即格式化数据
	sscanf(a, \"%s %d %lf\", tmp.name, &(tmp.age), &(tmp.d));
	printf(\"%s %d %lf\", tmp.name, tmp.age, tmp.d);//格式化数据

	return 0;
}

4.10 对比函数的区别

只要C程序运行起来，下面三个流就默认打开了：

总结

本文主要介绍了基本的文件操作函数，具体用法可以查阅 MSDN。

文件操作函数和字符串库函数一样，函数之间相似程度高，但用法差别很大。学习的时候可能眼花缭乱。

这对这块内容，要了解掌握用法，可以将这部分的函数当作字典来查，时间长了就会熟练掌握他们了。

下一篇继续学习文件操作的函数。