【C】?件操作

4. ?件的打开和关闭

1.流和标准流

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?输出操作各不相同，为了?便程序员对各种设备进??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?件、画?、键盘等的数据输?输出操作都是通过流操作的。

?般情况下，我们要想向流?写数据，或者从流中读取数据，都是要打开流，然后操作

②.?标准流

那为什么我们从键盘输?数据，向屏幕上输出数据，并没有打开流呢？

那是因为C语?程序在启动的时候，默认打开了3个流：

? stdin - 标准输?流，在?多数的环境中从键盘输?，scanf函数就是从标准输?流中读取数据。

? stdout - 标准输出流，?多数的环境中输出?显?器界?，printf函数就是将信息输出到标准输出流中。

? stderr - 标准错误流，?多数环境中输出到显?器界?。

这是默认打开了这三个流，我们使?scanf、printf等函数就可以直接进?输?输出操作的。

stdin、stdout、stderr 三个流的类型是： FILE* ，通常称为?件指针。

C语?中，就是通过 FILE* 的?件指针来维护流的各种操作的。

2.??件指针

缓冲?件系统中，关键的概念是“?件类型指针”，简称“?件指针”。

每个被使?的?件都在内存中开辟了?个相应的?件信息区，?来存放?件的相关信息（如?件的名字，?件状态及?件当前的位置等）。这些信息是保存在?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?件中有以下的?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?同?异。

每当打开?个?件的时候，系统会根据?件的情况?动创建?个FILE结构的变量，并填充其中的信息，使?者不必关?细节。

?般都是通过?个FILE的指针来维护这个FILE结构的变量，这样使?起来更加?便。

下?我们可以创建?个FILE*的指针变量:

FILE* pf; // ?件指针变量

定义pf是?个指向FILE类型数据的指针变量。可以使pf指向某个?件的?件信息区（是?个结构体变量）。通过该?件信息区中的信息就能够访问该?件。也就是说，通过?件指针变量能够间接找到与它关联的?件。

?如：

一、?件的打开和关闭

//打开?件
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
//关闭?件
int fclose ( FILE * stream );

实例代码：

/* fopen fclose example */
#include <stdio.h>
int main ()
{
 FILE * pFile;
 //打开?件
 pFile = fopen ("myfile.txt","w");
 //?件操作
 if (pFile!=NULL)
 {
 fputs ("fopen example",pFile);
 //关闭?件
 fclose (pFile);
 }
 return 0;
}

用“w”，没有文件会重新建立一个新文件，

指定文件不存在，用"r"会有报错信息

.表示当前目录
..表示上一级路径

同时，我们也要分清楚 读 和 写

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二、?件的顺序读写

顺序读写函数介绍

①. fputc（字符输出函数）

我们在文件内写入abcd

我们再试试在文件里写入26个字母（在“文件流”里写入）

也可以改成在标准流里写入

②.fgetc（字符输入函数）

“文件流”读文件

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*练习：写一个代码，完成将data1.txt文件的内容，拷贝一份生成data2.txt文件//文件拷贝

//写一个代码，完成将data1.txt文件的内容，拷贝一份生成data2.txt文件
//文件拷贝

//1.从data1.txt中读取数据
//2.写到data2.txt的文件中

int main()
{
	FILE* pfread = fopen("data1.txt", "r");
	if (pfread == NULL)
	{
		perror("fopen->data1.txt");
		return 1;
	}
	FILE* pfwrite = fopen("data2.txt", "w");
	if (pfwrite == NULL)
	{
		fclose(pfread);
		pfread = NULL;
		perror("fopen->data2.txt");
		return 1;
	}
	//数据的读写（拷贝）
	int ch = 0;
	while ((ch = fgetc(pfread)) != EOF)
	{
		fputc(ch, pfwrite);
	}


	fclose(pfread);
	fclose(pfwrite);

	return 0;
}

读取失败会返回EOF

③.fputs（文本行输出函数）

④.fgets（文本行输入函数）

未读取的时候

读取num个字符，看监控

我们读和写都用“标准流”来试一试

⑤.fprintf（格式化输出函数）

我们打印到“文件流”里

⑥.fscanf（格式化输入函数）

scanf约束小数位数，vs会报错

⑦.fwrite（二进制输入）

二进制的形式“文件流”写入

对比一下fprintf和fwrite写入

⑧.fread（二进制输入）

二进制写入不耽误二进制读

三 、对比有一组函数：

???????????????????????scanf/fscanf/sscanf ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?printf/fprintf/sprintf

printf?和 sprintf对比：

sprintf 把格式化的数据转化成字符串

用sprintf

再用sscanf输入

scant 和sscant对比：

sscant在字符串中读取一个格式化的数据

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四、?件的随机读写

①.?fseek

fseek（文件内容的光标）

根据?件指针的位置和偏移量来定位?件指针。

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

例?：

/* 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;
}

int main()
{
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fseek(pf, 0, SEEK_END);
	//读文件
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	int n = ftell(pf);
	printf("%d\n", n);

	fseek(pf, -4, SEEK_CUR);
	//fseek(pf, -6, SEEK_END);
	//fseek(pf, 1, SEEK_CUR);
	ch = fgetc(pf);//f
	printf("%c\n", ch);

	fclose(pf);
	pf = NULL;

	return 0;

用fgetc读文件，（字符输入函数） 会按顺序从a—c的读

我们用fseek(pf，-4，SEEK_CUR);? ?是SEEK_CUR 从当前位置数-4个位置读 是a

我们也可以从末尾开始数-6个位置读? 为a

SEEK_SET读地0个，也一样为a

改成%d打印试试 为4

????????

②.rewind

rewind()让?件指针的位置回到?件的起始位置

用来将位置指针移动到文件开头，前面已经多次使用过，它的原型为：

void rewind ( FILE * stream );

文件定位函数有rewind和fseek

例子：

/* rewind example */
#include <stdio.h>
int main ()
{
 int n;
 FILE * pFile;
 char buffer [27];
 
 pFile = fopen ("myfile.txt","w+");
 for ( n='A' ; n<='Z' ; n++)
 fputc ( n, pFile);
 rewind (pFile);
 
 fread (buffer,1,26,pFile);
 fclose (pFile);
 
 buffer[26]='\0';
 printf(buffer);
 return 0;
}

③.?ftell

????????????????返回?件指针相对于起始位置的偏移量 ???????????????????????????????long int ftell ( FILE * stream );

long int ftell ( FILE * stream );

例?：

/* ftell example : getting size of a file */
#include <stdio.h>
int main ()
{
 FILE * pFile;
 long size;
 pFile = fopen ("myfile.txt","rb");
 if (pFile==NULL) 
 perror ("Error opening file");
 else
 {
 fseek (pFile, 0, SEEK_END); // non-portable
 size=ftell (pFile);
 fclose (pFile);
 printf ("Size of myfile.txt: %ld bytes.\n",size);
 }
 return 0;
}

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五、?件读取结束的判定

1 被错误使?的 feof

牢记：在?件读取过程中，不能?feof函数的返回值直接来判断?件的是否结束。

feof 的作?是：当?件读取结束的时候，判断是读取结束的原因是否是：遇到?件尾结束。

feof -- 在文件读取结束后，判断是否是因为遇到文件末尾而结束 ferror-- 在文件读取结束后，判断是否是因为遇到错误而结束

1. ?本?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 .（DUQ末尾会返回EOF，判断它返回值是否为EOF）

? fgets 判断返回值是否为 NULL .

2. ?进制?件的读取结束判断，判断返回值是否?于实际要读的个数。

例如：

? fread判断返回值是否?于实际

?本?件的例?：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
 int c; // 注意：int，?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?件结束的时候，都会返回EOF
 while ((c = fgetc(fp)) != EOF) // 标准C I/O读取?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);
}

?进制?件的例?：

#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??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);
}

要读的个数。

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六、?件缓冲区

ANSIC 标准采?“缓冲?件系统”处理的数据?件的，所谓缓冲?件系统是指系统?动地在内存中为程序中每?个正在使?的?件开辟?块“?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?起送到磁盘上。如果从磁盘向计算机读?数据，则从磁盘?件中读取数据输?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??根据C编译系统决定的。

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
//VS2019 WIN11环境测试
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?件，发现?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?件（磁盘）
 //注：fflush 在?版本的VS上不能使?了
 printf("再睡眠10秒-此时，再次打开test.txt?件，?件有内容了\n");
 Sleep(10000);
 fclose(pf);
 //注：fclose在关闭?件的时候，也会刷新缓冲区
 pf = NULL;
 return 0;
}

这?可以得出?个结论： 因为有缓冲区的存在，C语?在操作?件的时候，需要做刷新缓冲区或者在?件操作结束的时候关闭?件。 如果不做，可能导致读写?件的问题。