C语言 文件I/O（备查）
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文件打开
FILE* fopen(const char *filename, const char *mode);
参数：
filename：指定要打开的文件名，需要加上路径（相对、绝对路径）
mode：指定文件的打开模式
返回值：
成功：返回指向打开文件的文件指针
失败：返回 NULL
关闭文件
一个进程同时打开的文件数是有限制的，超过最大同时打开文件数，再次调用fopen打开文件会失败。
所以使用完毕后还需要将文件关闭。
int fclose(FILE * stream);
参数：
stream：接受一个文件指针，用于指定要关闭的文件。它会将缓冲区中的数据写回到文件中，并释放与文件相关的资源。
返回值：返回一个整数值来指示关闭操作的成功与否。
成功：关闭文件，它会返回0；
失败：返回非零值
按 字符 读写文件
按 字符 写文件
//fputc是一个C标准库函数，用于将一个字符写入到文件中。
int fputc(int character, FILE *stream);
int putc(int character, FILE *stream);
参数：
character：要写入的字符，注意这个参数是整形
stream：文件指针，对应要写入字符的文件
返回值：
成功：返回写入的字符
失败：返回 EOF
在标准C库中，putc函数实际上是一个宏，而不是一个真正的函数。可以将其视为fputc函数的别名。因此，它们的功能是相同的。
fputc函数通常用于以字符形式写入文件，特别适用于处理文本文件。
按 字符 读文件
//fgetc是一个C标准库函数，用于从文件中读取一个字符。
int fgetc(FILE *stream);
int getc(FILE *stream);
fgetc函数接受一个文件指针 stream，用于指定要从中读取字符的文件。
它会从文件中读取一个字符，并返回读取的字符（或者在到达文件结尾或发生错误时返回EOF）。
在标准C库中，getc 函数实际上是一个宏，而不是一个真正的函数。可以将其视为fgetc函数的别名。因此，它们的功能是相同的。
fgetc函数通常用于以字符形式读取文件，特别适用于处理文本文件。
按 行 读写文件
按 行 写文件
//fputs是一个C标准库函数，用于将字符串写入文件。
int fputs(const char *string, FILE *stream);
参数：
string：字符串的指针，表示要写入的内容
stream：文件指针，用于指定要写入字符的文件
返回值：
成功：返回一个非负值
失败：返回EOF
按 行 读文件
//fgets是一个C标准库函数，用于从文件中读取一行字符。
char *fgets(char *string, int size, FILE *stream);
参数：
string：字符指针，用于存储读取的字符
size：指定要读取的最大字符数（包括终止符）
stream：文件指针，用于指定要从中读取字符的文件
返回值：
成功：返回参数string的首地址
失败：返回NULL
按 块 读写文件
按 块 写文件
//fwrite是一个C标准库函数，用于以二进制形式将数据写入文件。
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *stream);
参数：
ptr：指向要写入数据的指针
size：要写入的每个元素的字节数
count：要写入的元素数量
stream：文件指针，用于指定要写入数据的文件
返回值：
成功：返回写入的元素数量，即count的值
失败：或者返回一个小于count的值
fwrite函数会将指针 ptr 指向的数据写入到文件中。写入的总字节数是size与count相乘的积。
按 块 读文件
//fread是一个C标准库函数，用于从文件中以二进制形式读取数据。
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *stream);
参数：
ptr：指向用于存储读取数据的缓冲区的指针
size：每个元素的字节数
count：要读取的元素数量
stream：文件指针，用于指定要从中读取数据的文件
返回值：
成功：返回实际读取的元素数量
失败：返回的元素数量与count不相等
fread函数会从文件中读取指定数量的元素，每个元素占据size个字节，将它们存储在ptr指向的缓冲区中。
判断 文件末尾
EOF
#define EOF (-1)
在C语言中，EOF表示文件结束符(end of file)。
在while循环中以EOF作为文件结束标志，这种以EOF作为文件结束标志的文件，必须是文本文件。
在文本文件中，数据都是以字符的ASCII代码值的形式存放。ASCII代码值的范围是0~127，不可能出现-1，因此可以用EOF作为文件结束标志。
当把数据以二进制形式存放到文件中时，就会有-1值的出现，因此不能采用EOF作为二进制文件的结束标志。
为解决这一个问题，ANSI C提供一个feof函数，用于检查文件流的文件结束标志。
feof()
用于检查文件流的文件结束标志。feof 函数既可用以判断二进制文件又可用以判断文本文件。
int feof(FILE *stream);
参数：
stream：feof函数接受一个文件指针，用于指定要检查的文件流。它会检查文件流的文件结束标志：
返回值：
返回一个非零值（真）：表示已经到文件结尾
返回0（假）：表示没有到文件结尾
文件指针偏移
fseek
//fseek是一个C标准库函数，用于在文件中定位文件指针的位置。
int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
参数：
stream：文件指针，用于指定要定位的文件
offset：指定文件指针的偏移量
whence：指定文件指针的起始位置，它对应的值有三个
SEEK_SET：表示从文件开始处偏移，偏移量为offset个字节
SEEK_CUR：表示从当前位置偏移，偏移量为offset个字节
SEEK_END：表示从文件末尾处偏移，偏移量为offset个字节
返回值：
成功：返回 0
失败：返回非零值
注意：fseek函数在二进制文件和文本文件中的行为可能有所不同。
1）在文本文件中，由于使用的编码不同，字符和行的长度可以可变，因此将文件指针定位在某个位置可能无法准确找到这个位置。
2）在二进制文件中，fseek函数可以在任意位置准确定位。
rewind
//rewind是一个C标准库函数，它用于将文件指针重新定位到文件的起始位置。
void rewind(FILE *stream);
参数：
stream：是一个文件指针，用于指定要重新定位的文件。
ftell
//ftell是一个C标准库函数，用于获取文件指针的当前位置（偏移量）。
long ftell(FILE *stream);
参数：
stream：文件指针，用于指定要获取当前位置的文件。
返回值：
成功：表示文件指针相对于文件起始位置的偏移量。
失败：返回值为负数
需要注意的是，ftell函数返回的偏移量是以字节为单位的相对值。初始位置为0，向文件末尾方向的偏移量为正，向文件开始方向的偏移量为负。
此外，在Linux系统中，还可以使用 ftello 函数来处理大文件（超过2GB）的偏移量。这些函数返回的偏移量类型为 off_t，可以处理更大的文件。
将文件指针移动到文件的头部
fseek(fp, 0, SEEK_END); // 文件指针移动到文件尾部
fseek(fp, 0, SEEK_SET); // 文件指针移动到文件头部
rewind(fp); // 文件指针移动到文件头部
文件缓冲区
fflush
//fflush是一个C标准库函数，用于将输出缓冲区的内容立即写入文件。
int fflush(FILE *stream);
参数：
stream ：文件指针
返回值：
成功：返回0
失败：返回非零值
fflush函数接受一个文件指针 stream 作为参数，用于指定要刷新缓冲区的文件。它会将输出缓冲区中的内容强制写入文件，并清空缓冲区。
fflush函数接受一个文件指针 stream 作为参数，用于指定要刷新缓冲区的文件。它会将输出缓冲区中的内容强制写入文件，并清空缓冲区。
使用fflush函数可以确保数据被及时写入文件，而不是在程序结束时或者缓冲区达到一定大小时才写入。这在某些情况下很有用，例如当需要及时查看或共享文件内容时。
fprintf()
//fprintf是一个C标准库函数，用于将格式化的数据写入文件中。
int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);
fprintf函数接受一个文件指针 stream、一个格式化字符串 format 和一系列的可变参数，用于按照指定的格式将数据写入到指定的文件中。
fprintf函数与 printf 函数的用法类似，不同之处在于它将结果输出到指定的文件，而不是标准输出流（stdout）。
删除 / 重命名文件
删除文件
//remove是一个C标准库函数，用于删除文件。
int remove(const char *filename);
参数：
filename：用于指定要删除的文件的路径和名称。
返回值：
成功：返回0
失败：返回非零值
使用remove函数删除文件时需谨慎，因为该操作是不可撤销的。
需要确保拥有足够的权限来删除文件，否则删除操作可能会失败。
重命名文件
//rename是一个C标准库函数，用于重命名文件或将文件移动到另一个位置。
int rename(const char *old_filename, const char *new_filename);
参数：
old_filename：原始文件名（包括路径）
new_filename：新文件名（包括路径）
返回值：
成功：返回0
失败：返回非零值
使用rename函数重命名文件时需谨慎，因为该操作是不可撤销的。
需要确保有足够的权限来执行重命名操作，并且新文件名不会与现有文件冲突。
//rename函数还可以用于将文件移动到不同的目录中，只需要在新文件名中指定目标文件夹的路径。
rename("file.txt", "new/location/newfile.txt");
这样，就可以将文件 file.txt 移动到 new/location 目录下，并命名为 newfile.txt。但是一定要注意，该函数并不会创建新的目录，也就是说要保证 new/location/ 目录是存在的，移动才能成功。
其他
perror()
//perror是一个C标准库函数，它可以将最后一次发生的错误信息输出到终端。
void perror(const char *str);
perror 函数接受一个字符串参数 str，用于作为错误信息的前缀。
它会自动获取最近一次错误的错误码，并将相应的错误描述信息格式化输出到标准错误流（stderr）中。
相对路径 / 绝对路径
文件打开模式
fopen函数第二个参数mode对应的文件打开模式:
三个默认的文件指针
这些文件指针是预定义的，可以在程序中直接使用，无需手动打开或关闭。它们的文件指针类型是FILE*。
文件指针
在使用文件指针之前，需要先定义一个指向FILE类型的指针变量，用于表示文件指针。FILE类型定义在stdio.h头文件中。
//FILE是系统使用 typedef 定义出来的有关文件信息的一种结构体类型，结构中含有文件名、文件状态和文件当前位置等信息。
typedef struct
{
short level; // 缓冲区"满"或者"空"的程度
unsigned flags; // 文件状态标志
char fd; // 文件描述符
unsigned char hold; // 如无缓冲区不读取字符
short bsize; // 缓冲区的大小
unsigned char* buffer; // 数据缓冲区的位置
unsigned ar; // 指针，当前的指向
unsigned istemp; // 临时文件，指示器
short token; // 用于有效性的检查
}FILE;
//进行文件操作的时候，定义文件指针的方式如下
FILE *filePointer;
磁盘文件分类
文本文件在许多领域中都有着广泛的应用，如日志文件、配置文件、源代码文件、文档、电子邮件等。它是人与计算机之间常用的信息交流和数据存储方式之一。
二进制文件在许多应用中扮演着重要的角色，如可执行文件、图像文件、音频文件、视频文件、数据库文件等。它们提供了一种灵活、高效的方式来存储和处理大量的非文本数据，为各种应用程序和领域提供了丰富的功能和性能。
常见的字符编码
按字符 读写文件 案列
//按字符写文件
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char* buf = "One world one dream!";
FILE* fp = fopen("example.txt", "w");
if (fp == NULL)
{
printf("Failed to open the file.\n");
return 1;
}
int len = strlen(buf);
for (int i = 0; i < len; ++i)
{
int ch = fputc(buf[i], fp);
printf("%c", ch);
}
printf("\n");
fclose(fp);
return 0;
}
//按字符 读文件
#include <stdio.h>
int main()
{
FILE* fp = fopen("example.txt", "r");
if (fp == NULL)
{
printf("Failed to open the file.\n");
return 1;
}
char ch;
while ((ch = fgetc(fp)) != EOF)
{
printf("%c", ch);
}
printf("\n");
fclose(fp);
return 0;
}
按行 读写文件 案列
//按行 写文件
#include <stdio.h>
int main()
{
const char* string = "Hello, world!";
FILE* fp = fopen("example.txt", "w");
if (fp == NULL)
{
printf("Failed to open the file.\n");
return -1;
}
if (fputs(string, fp) == EOF)
{
printf("Failed to write the string.\n");
return -1;
}
fclose(fp);
return 0;
}
//按行 读文件
#include <stdio.h>
int main()
{
char line[100]; // 假设一行最多100个字符
FILE* fp = fopen("example.txt", "r");
if (fp == NULL)
{
printf("Failed to open the file.\n");
return 1;
}
while (fgets(line, sizeof(line), fp) != NULL)
{
printf("Read line: %s", line);
}
fclose(fp);
return 0;
}
按块 读写文件 案列
//按块 写文件
#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct Person
{
char name[20];
int age;
double height;
};
int main()
{
struct Person person;
FILE* fp = fopen("example.bin", "wb");
if (fp == NULL)
{
printf("Failed to open the file.\n");
return 1;
}
strncpy(person.name, "John Doe", sizeof(person.name));
person.age = 30;
person.height = 1.8;
if (fwrite(&person, sizeof(person), 1, fp) != 1)
{
printf("Failed to write the data.\n");
return 1;
}
fclose(fp);
return 0;
}
//按块 读文件
#include <stdio.h>
struct Person
{
char name[20];
int age;
double height;
};
int main()
{
struct Person person;
FILE* fp = fopen("example.bin", "rb");
if (fp == NULL)
{
printf("Failed to open the file.\n");
return 1;
}
if (fread(&person, sizeof(person), 1, fp) != 1)
{
printf("Failed to read the data.\n");
return 1;
}
printf("Name: %s\n", person.name);
printf("Age: %d\n", person.age);
printf("Height: %f\n", person.height);
fclose(fp);
return 0;
}
需要注意的是，fread函数是以二进制形式读取数据，因此在写入数据时，也需要以二进制方式写入，使用fwrite函数来写入相应的数据。
使用 feo f函数检查文件的结束标志 案列
#include <stdio.h>
int main()
{
FILE* fp = fopen("example.txt", "r");
if (fp == NULL)
{
printf("Failed to open the file.\n");
return 1;
}
char ch;
while ((ch = fgetc(fp)))
{
if (feof(fp))
{
printf("\nReached end of file.\n");
break;
}
printf("%c", ch);
}
printf("\n");
fclose(fp);
return 0;
}
文件缓冲区 案列
// 使用fflush函数将输出缓冲区的内容立即写入文件
#include <stdio.h>
int main()
{
FILE* fp = fopen("example.txt", "w");
if (fp == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
fprintf(fp, "Hello, World!");
if (fflush(fp) != 0)
{
printf("Failed to flush the output buffer.\n");
return 1;
}
fclose(fp);
return 0;
}
文件指针偏移 案列
//使用fseek函数来定位文件指针的位置
#include <stdio.h>
int main()
{
FILE* fp = fopen("example.txt", "rb");
if (fp == NULL)
{
printf("Failed to open the file.\n");
return 1;
}
char buf[1024] = { 0 };
fseek(fp, 10, SEEK_SET);
fread(buf, 1, sizeof(buf), fp);
printf("从头部偏移10字节开始读数据, 内容是: %s\n", buf);
// rewind(fp);
fseek(fp, 0, SEEK_SET);
fread(buf, 1, sizeof(buf), fp);
printf("从头部开始读数据, 内容是: %s\n", buf);
fclose(fp);
return 0;
}
//使用ftell函数获取文件指针的当前位置
#include <stdio.h>
int main()
{
long position;
FILE* fp = fopen("example.txt", "r");
if (fp == NULL)
{
printf("Failed to open the file.\n");
return 1;
}
position = ftell(fp);
if (position < 0)
{
printf("Failed to get the current position.\n");
return 1;
}
printf("Current position: %ld\n", position);
fseek(fp, 15, SEEK_SET);
position = ftell(fp);
printf("Current position: %ld\n", position);
fclose(fp);
return 0;
}
删除 / 重命名文件 案列
//使用remove函数删除文件
#include <stdio.h>
int main()
{
if (remove("example.txt") != 0)
{
printf("Failed to delete the file.\n");
return 1;
}
printf("File deleted successfully.\n");
return 0;
}
//使用rename函数重命名文件
#include <stdio.h>
int main()
{
if (rename("oldname.txt", "newname.txt") != 0)
{
printf("Failed to rename the file.\n");
return 1;
}
printf("File renamed successfully.\n");
return 0;
}
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