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我们前面学习结构体时#xff0c;写通讯录的程序#xff0c;当通讯录运行起来的时候#xff0c;可以给通讯录中增加、删除数据#xff0c;此时数据是存放在内存中#xff0c;当程序退出的时候#xff0c;通讯录中的数据自然就不存在了#xff0c;等下…1.为什么使用文件
我们前面学习结构体时写通讯录的程序当通讯录运行起来的时候可以给通讯录中增加、删除数据此时数据是存放在内存中当程序退出的时候通讯录中的数据自然就不存在了等下次运行通讯录程序的时候数据又得重新录入如果使用这样的通讯录就很难受。我们在想既然是通讯录就应该把信息记录下来只有我们自己选择删除数据的时候数据才不复存在。这就涉及到了数据持久化的问题我们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。使用文件我们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。
2.什么是文件
磁盘上的文件是文件。
但是在程序设计中我们一般谈的文件有两种程序文件、数据文件从文件功能的角度来分类的。
2.1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。 2.2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。 本章讨论的是数据文件。
在以前各章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。
其实有时候我们会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文件。
2.3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
例如 c:\code\test.txt
为了方便起见文件标识常被称为文件名。
3.文件的打开和关闭
3.1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.
例如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找到与它关联
的文件。 3.2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。
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 );打开方式如下 实例代码
/* fopen fclose example */
#include stdio.h
int main ()
{FILE * pFile;//打开文件pFile fopen (myfile.txt,w);//文件操作if (pFile!NULL){fputs (fopen example,pFile);//关闭文件fclose (pFile);}return 0;
}4.文件的顺序读写
4.1顺序读写函数介绍 4.2对比一组函数 scanf/fscanf/sscanf printf/fprintf/sprintf fprintf会将结构体中的各元素格式化以字符串写入文件pf中
fscanf会将文件中的带有格式的从文件中读出来 printf ( “%d %f” , s.a,s.s );可被替换为fprintf ( stdout , %d %f , s.a , s.s ); sprintf会将结构体的各不同类型的元素以字符串形式放进字符串数组arr中
sscanf与sprintf相反会将字符串数组arr中的元素以不同类型数据放进结构体中 二进制读写函数 fwrite将s指向的count为1byte的大小为size(struct S)的数据写进文件(二进制形式)
fread将从文件中读出count为1byte的大小为size(struct S)的数据储存在s指定的内存块上 5.文件的随机读写
5.1fseek 根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针 int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );如下图fseek可以定位从起始位置 a 开始偏移量为5的位置用fgetc获取这个位置的内容赋给ch。
也可用fgetc逐个读取文件上的内容指针也随之逐个移动再用fseek定位从当前位置 c 到偏移量为-1的位置赋给ch. 例子
/* fseek example */
#include stdio.h
int main ()
{FILE * pFile;pFile fopen ( example.txt , wb );fputs ( This is an apple. , pFile );fseek ( pFile , 9 , SEEK_SET );fputs ( sam , pFile );fclose ( pFile );return 0;
}5.2ftell 返回文件指针相对于起始位置的偏移量 long int ftell ( FILE * stream );代码
/* ftell example : getting size of a file */
#include stdio.h
int main ()
{FILE * pFile;long size;pFile fopen (myfile.txt,rb);if (pFileNULL) perror (Error opening file);else{fseek (pFile, 0, SEEK_END); // non-portablesizeftell (pFile);fclose (pFile);printf (Size of myfile.txt: %ld bytes.\n,size);}return 0;
}5.3rewind 让文件指针的位置回到文件的起始位置 void rewind ( FILE * stream );代码
/* rewind example */
#include stdio.h
int main ()
{int n;FILE * pFile;char buffer [27];pFile fopen (myfile.txt,w);for ( nA ; nZ ; n)fputc ( n, pFile);rewind (pFile);fread (buffer,1,26,pFile);fclose (pFile);buffer[26]\0;puts (buffer);return 0;
}6. 文本文件和二进制文件
根据数据的组织形式数据文件被称为文本文件或者二进制文件。
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。
一个数据在内存中是怎么存储的呢
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VS2013测试。
就如下图 下面是将10000以二进制形式写进文件 代码
#include stdio.h
int main()
{int a 10000;FILE* pf fopen(test.txt, wb);fwrite(a, 4, 1, pf);//二进制形式写到文件fclose(pf);pf NULL;return 0;
}7. 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是读取结束的原因是否是遇到文件尾结束。
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 .
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。
代码举例 其它文本文件的例子
#include stdio.h
#include stdlib.h
int main(void)
{int c; // 注意int非char要求处理EOFFILE* 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EOFwhile ((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);
}二进制文件的例子
#include stdio.h
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 handlingif (feof(fp))printf(Error reading test.bin: unexpected end of file\n);else if (ferror(fp)) {perror(Error reading test.bin);}}fclose(fp);
}8.文件缓冲区
ANSIC 标准采用“缓冲文件系统”处理的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。 代码例子 这里可以得出一个结论
因为有缓冲区的存在C语言在操作文件的时候需要做刷新缓冲区或者在文件操作结束的时候关闭文件。
如果不做可能导致读写文件的问题。
