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C语言进阶——文件管理

每当我们写好一段代码运行结束之后，再次运行的时候就会发现，之前在终端上输入的数据都会消失，那么如何把之前输入的数据保存下来呢？

我们一般把数据持久化的方式有把数据存放在磁盘文件中、存放到数据库。打印等方式进行保存。

使用文件我们可以直接将数据保存在电脑的磁盘上，做到数据的持久化。

文件分为数据文件与程序文件

程序文件：包括源程序文件（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）。
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。

目录

一、文件的打开与关闭

1、FILE

2、文件操作函数

FILE* fopen（const char* filename, const char* mode);（失败返回NULL）

int fcolse（FILE* stream）

 二、文件的顺序读写

1、fprintf与fscanf  

2、fgetc与fputc

 3、fgets（）与fputs（）

 三、文件的打开方式

1、fopen函数中mode参数使用

2、fwrite（）二进制写入

3、fread（）二进制读入

3、使用二进制格式拷贝一张照片

四、文件的随机读写

1、ftell（）返回文件指针相对于起始位置的偏移量

2、rewind（）让文件指针回到起始位置

 3、fseek（）通过文件指针的位置与偏移量来定位文件指针

 五、feof函数

文本文件判断：

                fgetc 使用  ch  与  EOF判断

                fgets 使用  fgets的返回值 与NULL判断

二进制文件：

                fread判断返回值是否小于实际要读的个数（cnt != 0）

一、文件的打开与关闭

1、FILE

VS 的stdio库中对于文件的打开与关闭都离不开这么一个结构体

struct _iobuf {
        char *_ptr;
        int _cnt;
        char *_base;
        int _flag;
        int _file;
        int _charbuf;
        int _bufsiz;
        char *_tmpfname;
};
typedef struct _iobuf FILE;  // 给结构体_iobuf 重命名为FILE

 FILE 中存放着关于文件的相关信息（文件名、文件位置、文件数据……）

于是可以这样定义一个文件指针变量，来对文件进行操作

        FILE* pf;//文件指针变量

2、文件操作函数

FILE* fopen（const char* filename, const char* mode);（失败返回NULL）

int fcolse（FILE* stream）

以下为fopen函数中mode参数使用

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）为了输出数据，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出错
“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出错
“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

 简单创建关闭一个文件。默认文件创建与访问在当前文件所在路径下处理，如果要给出绝对路径的话，注意使用\\双斜杠转义字符来表示\单斜杠

#include<stdio.h>

int main()
{
    C:\Windows\ShellNew 注意转义字符的使用
    //fopen("C:\\Windows\\ShellNew", "w");
    FILE* fp = fopen("1.txt", "w");
    if(fp == NULL)
    {
      perror("fopen error");
      return -1;
    }
    fclose(fp);
    return 0;
}

 二、文件的顺序读写

上面的代码我们能够打开并关闭一个文件，那么如何给这个文件写东西呢？

1、fprintf与fscanf  

使用int fprintf( FILE *stream, const char *format [, argument ]...);

可以发现fprintf（）与printf（）就多了一个文件指针

我们把printf 叫做标准输出

fprintf叫做输出重定向，重定向：就是重新定义方向

重定向的基准都是标准输入输出，而标准输入输出都是对应于终端的操作，现在我们不对终端进行处理，是要对一个文件进行处理，所以叫做重定向

    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    for(int i = 0; i < 10; ++i)
    {
      printf("%d ",arr[i]);
      fprintf(fp, "%d ", arr[i]);
    }

 从上面写的文件中读取内容：

#include<stdio.h>
int main()
{
    FILE* fp = fopen("1.txt","r");
    if(fp==NULL){
      perror("fopen error");
      return -1;
    }
    int arr[10];
    for(int i = 0; i < 10; i++)
    {
      //scanf("%d",&arr[i]);
      fscanf(fp, "%d",&arr[i]);
    }
    fclose(fp);
    return 0;
}
功能函数名适用于
字符输入函数fgetc所有输入流
字符输出函数fputc所有输出流
文本行输入函数fgets所有输入流
文本行输出函数fputs所有输出流
格式化输入函数fscanf所有输入流
格式化输出函数fprintf所有输出流
二进制输入fread文件
二进制输出fwrite文件

2、fgetc与fputc

 fpIn与fpOut所对应的文件定位指针，他们在修改数据时会自行向后移动：
  while(ch != EOF)
  {
    fputc(ch, fpOut);        // fpOut存放一个字符之后向后移动
    ch = fgetc(fpIn);         // fgetc取出一个字符之后向后移动
  }

#include<stdio.h>

int main()
{
  FILE* fpIn = fopen("test.c","r");  //只读方式
  if(fpIn==NULL){
    perror("in fopen error");
    return -1;
  }
  FILE* fpOut = fopen("2.txt", "w");  //只写方式
  if(fpOut==NULL){
    perror("out fopen error");
    return -1;
  }
  char ch = fgetc(fpIn);    // 将输入文件内容全部拷贝到输出文件中
  while(ch != EOF)
  {
    fputc(ch, fpOut);
    ch = fgetc(fpIn);
  }
  fclose(fpOut);
  fclose(fpIn);
  return 0;
}

 3、fgets（）与fputs（）

与fgetc相比能够更加有效率一些，因为这次是使用一串一串的进行拷贝

char *fgets( char *string, int n, FILE *stream );

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

buf作为一个盛水的容器，用来一杯一杯的把fpIn中的内容拷贝到fpOut中。

  char* buff[128]={0};
  char* res = fgets(buff, 128, fpIn);
  while(res!=NULL)
  {
      fputs(buff, fpOut);
      memset(buff,0,128);
      res = fgets(buff, 128, fpIn);
  }

 三、文件的打开方式

1、fopen函数中mode参数使用

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）为了输出数据，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出错
“rb”（只读）二进制为了输入数据，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出错
“r+”（读写）可读可写为了读和写，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

搞清楚怎么使用文件之后，我们再来看文件的打开方式

如果是采用只写方式打开文件：那么旧数据会被完全擦除掉，然后写入新数据：以只写的方式给3.txt中写入一个数字1,（新数据在左下角哦）

 如果想要在原文件后面写入则 改为 "a" 下图：在之前的1后面写入一个2

2、fwrite（）二进制写入

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

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
int main()
{
    FILE* fp = fopen("4.txt", "wb"); //二进制写入文件
    assert(fp!=NULL);
    int arr[] = {1,2,4,6,76,86,859,65,98,45};
    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    fwrite(arr, sizeof(int), n, fp);
    fclose(fp);
    return 0;
}

3、fread（）二进制读入

#include<stdio.h>

int main()
{
  FILE* fp = fopen("4.txt","rb"); //二进制格式读取数据
  if(fp==NULL){
    printf("error");
    return -1;
  }
  int arr[10];
  fread(arr, sizeof(int), 10, fp);
  for(int i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ",arr[i]);
  }
  fclose(fp);
  return 0;
}

 使用fread读取之前fwrite写入的txt文本内容

3、使用二进制格式拷贝一张照片

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<memory.h>
int main()
{
	FILE* fpIn = fopen("mypicture.jpg", "rb");
	assert(fpIn!=NULL);
	FILE* fpOut = fopen("newpicture.jpg", "wb");
	assert(fpOut!=NULL);
	char buff[128] = {0};
			//从fpIN里面读sizeof(char)*128的二进制数据 放入buff中 
	int cnt = fread(buff, sizeof(char), 128, fpIn);
	while(cnt != 0)
	{
		// 从buff里面取出sizeof()*cnt的二进制数据写入fpOut中 
		fwrite(buff, sizeof(char), cnt, fpOut);
		memset(buff, 0, 128);	
		cnt = fread(buff, sizeof(char), 128, fpIn);	
	}
	fclose(fpIn);
	fclose(fpOut);
	return 0;
}

 拷贝成功！！！

四、文件的随机读写

1、ftell（）返回文件指针相对于起始位置的偏移量

long int ftell ( FILE * stream );

2、rewind（）让文件指针回到起始位置

void rewind(FILE* stream)；

#include<stdio.h>

int main()
{
	FILE* fp = fopen("1.txt","r");
	if(fp==NULL){
		return -1; 
	}
	
	long pos = ftell(fp);// 访问当前文件指针位置 
	printf("pos = %d\n", pos);	pos=0 
	
	fgetc(fp);//读取一个字符，文件指针向后移动
	pos = ftell(fp);
	printf("pos = %d\n", pos); pos=1
	 
	fgetc(fp);//读取四个字符，文件指针向后移动
	fgetc(fp);
	fgetc(fp);
	fgetc(fp);
	pos = ftell(fp);
	printf("pos = %d\n", pos); pos=5
	
	rewind(fp);//让文件指针回到起始位置
	pos = ftell(fp);
	printf("pos = %d\n", pos); pos=0
	
	fclose(fp);
	return 0;
 }

 3、fseek（）通过文件指针的位置与偏移量来定位文件指针

int  fseek（FILE* stream, long int offset, int origin）
stream就是所要处理的文件指针

offset指的是相对于origin的偏移量（可正可负哦）负数就往前偏移

oprigin有三个参数：（SEET_CUR | SEEK_SET | SEEK_END）

理解使用即可

#include<stdio.h>

int main()
{
	FILE* fp = fopen("1.txt","r");
	if(fp==NULL){
		return -1; 
	}
	int pos,value;
	while(1)
	{
		printf("input pos:>");
		scanf("%d",&pos);
		fseek(fp, pos, SEEK_SET);//把文件指针fp从起始位置偏移pos个单位
		 
		fscanf(fp, "%d", &value);
		printf("value = %d\n", value); 
	}
	fclose(fp);
	return 0;
 }

 五、feof函数

不能使用feof函数来判断是否到达了文件末尾，因为当该函数返回0的时候有两种情况，要么到达末尾了，要么程序中间出现错误了，也就不会继续拷贝了。

文本文件判断：

                fgetc 使用  ch  与  EOF判断

 char ch = fgetc(fpIn);    // 将输入文件内容全部拷贝到输出文件中
  while(ch != EOF)
  {
    fputc(ch, fpOut);
    ch = fgetc(fpIn);
  }

                fgets 使用  fgets的返回值 与NULL判断

  char* buff[128]={0};
  char* res = fgets(buff, 128, fpIn);
  while(res!=NULL)
  {
      fputs(buff, fpOut);
      memset(buff,0,128);
      res = fgets(buff, 128, fpIn);
  }

二进制文件：

                fread判断返回值是否小于实际要读的个数（cnt != 0）

	int cnt = fread(buff, sizeof(char), 128, fpIn);
	while(cnt != 0)
	{
		// 从buff里面取出sizeof()*cnt的二进制数据写入fpOut中 
		fwrite(buff, sizeof(char), cnt, fpOut);
		memset(buff, 0, 128);	
		cnt = fread(buff, sizeof(char), 128, fpIn);	
	}

 正确使用是在结束拷贝之后进行判断，判断是否是因为出错而结束还是到达了末尾而结束。

#include<stdio.h>
int main()
{
	FILE* fpIn = fopen("sorce.txt", "r");
	assert(fpIn!=NULL);
	FILE* fpOut = fopen("test.txt","w");
	assert(fpOut!=NULL);
	while((ch = fgetc(fpIn)) != EOF)
	{
		fputc(ch, fpOut);
	}
	
	//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
	if(ferror(fpIn))
		puts("I/O error when reading");
	else if(feof(fpIn))
		puts("End of file reached successfully");
	fclose(fpIn);
	fclose(fpOut);
	return 0;
 }

 引入通讯录保存文件函数：

悦读

道可道，非常道；名可名，非常名。 无名，天地之始，有名，万物之母。 故常无欲，以观其妙，常有欲，以观其徼。 此两者，同出而异名，同谓之玄，玄之又玄，众妙之门。

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