【C语言进阶】--- 文件操作

接触C语言到现在，想必大家对通讯录的实现已经有所耳闻了吧，那么当程序运行结束，重新运行，上次运行的数据就会随程序结束释放，怎么才能保留数据让我们重复使用呢？
想要解决这个问题，你就要接着阅读下去，到篇尾，你或许茅塞顿开，吭哧吭哧的敲你的代码了

1. 文件指针

每个被访问的文件都会开辟一个相应的文件信息区，用来存放文件的相关信息（例如文件的名字、状态、位置）。这些信息被保存在一个结构体中，这个结构体的类型是系统声明的，取名FILE。
当你要读写一个文件时：
1.打开文件
2.被打开的文件维护了一个文件信息区
每当打开一个文件时，系统会根据文件的情况创建出一个FILE类型的变量，一般是通过FILE的指针来维护这个变量
FILE* pf; //文件指针变量
pf是一个指向FILE类型数据的指针变量，可以让pt指向某个文件的文件信息区，通过这个文件信息区就能访问该文件

2. 文件的打开与关闭

2.1 文件的打开

FILE* fopen(const char* filename, const char* mode);

filename是要打开文件的路径，mode是操作指令，比如说你要是为了读文件啊还是写文件
返回的是文件信息区的地址，如果打开失败会返回NULL指针，因此执行该函数后需要即使判断是否打开失败，避免造成野指针

该图取自C技能树

2.2 文件的关闭

int fclose(FILE* stream);

stream是指向文件的指针
若关闭失败返回EOF，成功返回0

FILE* pf = fopen("test.txt","w");//打开并读取文件
if(pf == NULL)//判断是否打开成功
{
	perror("fopen");//提示打开失败的原因
	return 1;
}
fclose(pf);//关闭文件

3. 文件的顺序读写（函数）

首先要链接程序什么情况下是读，什么情况下是写
在这里插入图片描述

3.1 fputc函数（字符输出）

int fputc ( int character, FILE * stream );

功能：向文件中写字符，指针向前进1，character是要写入的字符，stream是指向文件信息区的指针
写入成功，返回该字符的ASCII码值
写入失败，返回EOF

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fputc('a', pf);
	/*for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		fputc('a' + i, stdout);//stdout标准输出流，将内容展现在屏幕
	}*/

	fclose(pf);

	return 0;
}

3.2 fgetc函数（字符输入）

int fgetc ( FILE * stream );

功能：读取文件中的字符（stream指向文件信息区），指针+1
返回读取到字符的ASSCII码值
读取失败返回EOF

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	int ch = fgetc(pf);//将从文件中读取到的字符返回给ch,此时pf已经指向下一个字符的位置
	printf("%c\n", ch);
	ch = fegetc(pf);
	/*int arr[11] = { 0 };//利用stdin标准输入流读取键盘上输入的字符
	for (int i = 0; i < 11; i++)
	{
		arr[i] = fgetc(stdin);
		printf("%c", arr[i]);
	}*/

	fclose(pf);

	return 0;
}

3.3 fputs函数（字符串输出）

int fputs ( const char * str, FILE * stream );

功能：写，将字符串写入到文件中，str是要写入字符串的首地址，stream是指向文件信息区的指针
成功返回非负值
失败返回EOF

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	char arr[] = "asdasd";
	fputs(arr, pf);
	

	fclose(pf);

	return 0;
}

3.4 fgets（字符串输入）

char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );

功能：向文件中读取num-1个字符拷贝到str中
若读取到\n换行符则停止，并且会将拷贝到的字符末尾追加一个\0
读取成功返回字符串
读取失败返回NULL

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	char arr[10] = { 0 };
	fgets(arr, 10, pf);
	printf("%s\n", arr);
	fclose(pf);

	return 0;
}

3.5 fwrite函数（二进制写文件）

size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );

功能：从ptr指向的空间拷贝count个大小为size字节的内容给文件
返回实际写入的个数

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int ret = fwrite(arr, sizeof(int), 10, pf);
	printf("%d\n", ret);
	
	fclose(pf);

	return 0;
}

3.6 fread函数（二进制读文件）

size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );

功能：从文件中读取count个大小为size个字节的数据拷贝给ptr指向的空间
返回读取到元素的个数

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "rb");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	int arr[10] = { 0 };
	fread(arr, 4, 10, pf);
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	fclose(pf);

	return 0;
}

4. 文件随机读写

4.1 fseek函数

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

offset是偏移的距离，origin是从哪里开始偏移
origin有三个选择：
- SEEK_SET（文件起始位置）
- SEEK_CUR（文件当前位置）
- SEEK_END（文件末尾）
功能：从origin
给定的位置偏移offset个位置，读取字符，返回字符的ASCII码值
偏移：offset可正可负，是文件指针移动

4.2 ftell函数

long int ftell(FILE* stream);
功能：返回文件指针距离起始位置的偏移量

4.3 rewind函数

void rewind(FILE* stream);
功能：让文件指针的位置回到起始位置

5. 文件读取结束判断

不能用feof函数的返回值直接判断文件是否结束
feof的作用是在文件读取结束后，判断读取结束的原因是不是遇到文件尾结束
如何判断读取是否结束，判断返回值是不是EOF（fgetc），或者NULL（fgets）
例如：
- fegetc判断是否为EOF
- fgets判断返回值是否为NULL
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
fread判断返回值是否小于实际要读的个数

6. 文件缓冲区

当缓冲区的数据满了才会一起传送数据
或者刷新缓冲区即可，fclose就可以刷新缓冲区，这样可以保证关闭文件前数据不会丢失
在这里插入图片描述