目錄

一、為什么使用文件

二、什么是文件

2.1程序文件

2.2數(shù)據(jù)文件

2.3文本文件和二進(jìn)制文件

2.4文件名

三、文件的打開(kāi)和關(guān)閉

3.1 文件指針

3.2 文件的打開(kāi)和關(guān)閉

3.3文件的順序讀寫(xiě)函數(shù)

3.3.1流的概念

3.3.2輸入輸出的概念?

3.3.3函數(shù)操作

3.4文件的隨機(jī)讀寫(xiě)函數(shù)

3.4.1fseek

3.4.2 ftell

3.4.3 rewind

四、文件讀取結(jié)束的判定

4.1 feof

4.2文本文件

4.3二進(jìn)制文件

五、文件緩沖區(qū)?

一、為什么使用文件

為什么要使用文件呢？在剛開(kāi)始學(xué)文件操作時(shí)，我發(fā)出這種疑問(wèn)。我只需要寫(xiě)好程序就行，保不保存到文件中都無(wú)所謂吧。所以從一開(kāi)始我也就抱著走馬觀花的心態(tài)，“象征性聽(tīng)一聽(tīng)就好啦”“以后能用到時(shí)候再學(xué)吧”......

但是，我昨天突然換了思路，之前寫(xiě)過(guò)的通訊錄管理系統(tǒng)，我如何做到真正保存幾個(gè)重要聯(lián)系人呢？如果在未來(lái)某天我與他們失去聯(lián)系，我是否真的能用自己寫(xiě)的程序找到他們呢！當(dāng)我真正實(shí)踐的時(shí)候，我發(fā)現(xiàn)這確實(shí)挺有意義的。

當(dāng)我們用二進(jìn)制寫(xiě)進(jìn)文件，正常打開(kāi)文件是我們?nèi)庋圩x不懂的，只有我們?cè)賹?xiě)專(zhuān)門(mén)讀取二進(jìn)制的程序時(shí)才能讀懂，這樣我想：
肉眼無(wú)法讀懂是獨(dú)屬于二進(jìn)制的浪漫。

言歸正傳，當(dāng)我們想真正保存信息到電腦，只有我們自己選擇刪除數(shù)據(jù)的時(shí)候，數(shù)據(jù)才不復(fù)存在。
這就涉及到了數(shù)據(jù)持久化的問(wèn)題，我們一般數(shù)據(jù)持久化的方法有，把數(shù)據(jù)存放在磁盤(pán)文件、存放到數(shù)據(jù)庫(kù)等方式，而現(xiàn)在學(xué)習(xí)的使用文件我們可以將數(shù)據(jù)直接存放在電腦的硬盤(pán)上，做到了數(shù)據(jù)的持久化。

二、什么是文件

磁盤(pán)上的文件是文件。
但是在程序設(shè)計(jì)中，我們一般談的文件有兩種：程序文件、數(shù)據(jù)文件(從文件功能的角度來(lái)分的)。

2.1程序文件

包括源程序文件（后綴為.c）,目標(biāo)文件（windows環(huán)境后綴為.obj）,可執(zhí)行程序（windows環(huán)境后綴為.exe）。

2.2數(shù)據(jù)文件

文件的內(nèi)容不一定是程序，而是程序運(yùn)行時(shí)讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，比如程序運(yùn)行需要從中讀取數(shù)據(jù)的文件，或者輸出內(nèi)容的文件。

這里我們學(xué)習(xí)的主要是數(shù)據(jù)文件。

2.3文本文件和二進(jìn)制文件

根據(jù)數(shù)據(jù)的組織形式，數(shù)據(jù)文件被稱(chēng)為文本文件或者二進(jìn)制文件。

數(shù)據(jù)在內(nèi)存中以二進(jìn)制的形式存儲(chǔ)，如果不加轉(zhuǎn)換的輸出到外存，就是二進(jìn)制文件。
如果要求在外存上以ASCII碼的形式存儲(chǔ)，則需要在存儲(chǔ)前轉(zhuǎn)換。以ASCII字符的形式存儲(chǔ)的文件就是文本文件。

一個(gè)數(shù)據(jù)在內(nèi)存中是怎么存儲(chǔ)的呢？
字符一律以ASCII形式存儲(chǔ)，數(shù)值型數(shù)據(jù)既可以用ASCII形式存儲(chǔ)，也可以使用二進(jìn)制形式存儲(chǔ)。

如有整數(shù)10000，如果以ASCII碼的形式輸出到磁盤(pán)，則磁盤(pán)中占用5個(gè)字節(jié)（每個(gè)字符一個(gè)字節(jié)），而二進(jìn)制形式輸出，則在磁盤(pán)上只占4個(gè)字節(jié)（VS2013測(cè)試）。

2.4文件名

一個(gè)文件要有一個(gè)唯一的文件標(biāo)識(shí)，以便用戶(hù)識(shí)別和引用。

文件名包含3部分：文件路徑+文件名主干+文件后綴

如如： c:\code\test.txt

為了方便起見(jiàn)，文件標(biāo)識(shí)常被稱(chēng)為文件名

三、文件的打開(kāi)和關(guān)閉

3.1 文件指針

緩沖文件系統(tǒng)中，關(guān)鍵的概念是“文件類(lèi)型指針”，簡(jiǎn)稱(chēng)“文件指針”。
每個(gè)被使用的文件都在內(nèi)存中開(kāi)辟了一個(gè)相應(yīng)的文件信息區(qū)，用來(lái)存放文件的相關(guān)信息（如文件的名字，文件狀態(tài)及文件當(dāng)前的位置等）。

這些信息是保存在一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量中的。該結(jié)構(gòu)體類(lèi)型是有系統(tǒng)聲明的，取名FILE（每當(dāng)打開(kāi)一個(gè)文件的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)文件的情況自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)FILE結(jié)構(gòu)的變量，并填充其中的信息，我們不必關(guān)心細(xì)節(jié)）

一般都是通過(guò)一個(gè)FILE的指針來(lái)維護(hù)這個(gè)FILE結(jié)構(gòu)的變量，這樣使用起來(lái)更加方便。

FILE* pf; //文件指針變量

為了和常規(guī)指針 p 區(qū)分開(kāi)，我們定義 pf 是一個(gè)指向FILE類(lèi)型數(shù)據(jù)的指針變量。可以使 pf 指向某個(gè)文件的文件信息區(qū)（是一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量）。通過(guò)該文件信息區(qū)中的信息就能夠訪問(wèn)該文件。也就是說(shuō)，通過(guò)文件指針變量能夠找到與它關(guān)聯(lián)的文件。

3.2 文件的打開(kāi)和關(guān)閉

文件在讀寫(xiě)之前應(yīng)該先打開(kāi)文件，在使用結(jié)束之后應(yīng)該關(guān)閉文件（這與我們?cè)陔娔X中使用文件的操作也相同，不對(duì)嗎）。
在編寫(xiě)程序的時(shí)候，在打開(kāi)文件的同時(shí)，都會(huì)返回一個(gè)FILE*的指針變量指向該文件，也相當(dāng)于建立了指針和文件的關(guān)系，在接下來(lái)的文檔中，我們就可以用 pf 去控制我們的文件。

//打開(kāi)文件
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
//關(guān)閉文件
int fclose ( FILE * stream );

/*用例*/
int main()
{
    //打開(kāi)文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");

    //判斷是否為空
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return;
	}
	//文件相關(guān)操作
	//......
    
    //關(guān)閉文件
	fclose(pf);
    pf = NULL;
	return 0;
}

3.3文件的順序讀寫(xiě)函數(shù)

3.3.1流的概念

首先，我們先來(lái)了解一下“流”的概念，“流”是一個(gè)非常抽象的概念，里面存放的數(shù)據(jù)通過(guò)各種“流”流淌到其對(duì)應(yīng)的領(lǐng)域中，比如屏幕、硬盤(pán)、網(wǎng)絡(luò)......

3.3.2輸入輸出的概念?

其次，為了避免我們?cè)趯W(xué)習(xí)函數(shù)時(shí)，對(duì)輸入輸出的概念產(chǎn)生歧義，我們先對(duì)程序和文件的輸入輸出關(guān)系進(jìn)行了解：?

因?yàn)槲覀冊(cè)跇?biāo)準(zhǔn)流中都是鍵盤(pán)和程序在互動(dòng)，而在文件流中，我們操作鍵盤(pán)使程序和文件互動(dòng)，難免會(huì)引起一些歧義，比如我們以為鍵盤(pán)向C程序輸入是輸入流，但是其實(shí)是程序在對(duì)文件輸出，是輸出流......

3.3.3函數(shù)操作

現(xiàn)在，我們來(lái)正式學(xué)習(xí)一下能操作文件的函數(shù)：?

?其中，流分為了文件流和標(biāo)準(zhǔn)輸入（輸出）流，前六個(gè)函數(shù)都是既可以向文件傳輸，也可以向屏幕傳輸，而后兩個(gè)函數(shù)只能向文件傳輸。

?當(dāng)我們想用這六個(gè)函數(shù)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)流時(shí)，我們就可以把 FILE *stream 改為對(duì)應(yīng)的 stdout 或 stdin就好啦。

下面我們就來(lái)學(xué)習(xí)屬于二進(jìn)制的浪漫：fwrite 和 fread 函數(shù)啦！

?這里 ptr 指向的數(shù)組是我們自己創(chuàng)建的，當(dāng)輸出時(shí)我們就可以把需要寫(xiě)入文件的內(nèi)容放在數(shù)組里。當(dāng)輸出時(shí)我們就把文件中的內(nèi)容存入數(shù)組然后輸出數(shù)組，這里以我寫(xiě)的通訊錄為例：

我們用來(lái)接收的文件的數(shù)組 (ptr指向的數(shù)組) 的格式一定要與文件中的數(shù)據(jù)格式相同，才能正確讀取到二進(jìn)制文件中的數(shù)據(jù)，也就是說(shuō)如果你壓根不知道二進(jìn)制文件中存放的是什么，那你也很難通過(guò) fread 讀出來(lái)。?

3.4文件的隨機(jī)讀寫(xiě)函數(shù)

如果對(duì)文件進(jìn)行操作，單單有上面幾個(gè)函數(shù)肯定是不夠的，下面我們來(lái)介紹另外幾個(gè)函數(shù)，能讓我們隨機(jī)讀取文件中的數(shù)據(jù)。

3.4.1fseek

根據(jù)文件指針的位置和偏移量來(lái)定位文件指針

origin：?

我們用 fseek 可以指定我們光標(biāo)的位置，以下我們?cè)龠M(jìn)行寫(xiě)文件操作時(shí)，光標(biāo)的位置不會(huì)改變。

當(dāng)我們使用前面的 fgetc 時(shí)，我們一個(gè)字符一個(gè)字符的取出，光標(biāo)的位置就定位在某個(gè)字符前面，這就是 SEEK_CUR 的位置。

下面我們來(lái)看一個(gè)例子：?

3.4.2 ftell

返回文件指針相對(duì)于起始位置的偏移量

和 SEEK_CUR 的位置相同。

3.4.3 rewind

讓文件指針的位置回到文件的起始位置

四、文件讀取結(jié)束的判定

4.1 feof

當(dāng)文件讀取結(jié)束的時(shí)候，判斷是讀取失敗結(jié)束，還是遇到文件尾結(jié)束

feof 函數(shù)的返回值不能直接用來(lái)判斷文件的是否結(jié)束！

4.2文本文件

判斷返回值是否為 EOF （ fgetc ），或者 NULL （ fgets ）

這時(shí)候如果我們想讀取文件時(shí)，就可以使用 while 循環(huán)，類(lèi)似之前的多組輸入。

4.3二進(jìn)制文件

二進(jìn)制文件的讀取結(jié)束判斷，判斷返回值是否小于實(shí)際要讀的個(gè)數(shù)

這就是前面為什么我要使用 for 循環(huán)來(lái)遍歷整個(gè)文件，我需要一個(gè)準(zhǔn)確的值才能完整的遍歷二進(jìn)制文件。

五、文件緩沖區(qū)?

ANSIC 標(biāo)準(zhǔn)采用“緩沖文件系統(tǒng)”處理的數(shù)據(jù)文件的，所謂緩沖文件系統(tǒng)是指系統(tǒng)自動(dòng)地在內(nèi)存中為程序中每一個(gè)正在使用的文件開(kāi)辟一塊“文件緩沖區(qū)”。

從內(nèi)存向磁盤(pán)輸出數(shù)據(jù)會(huì)先送到內(nèi)存中的緩沖區(qū)，裝滿(mǎn)緩沖區(qū)后才一起送到磁盤(pán)上。

如果從磁盤(pán)向計(jì)算機(jī)讀入數(shù)據(jù)，則從磁盤(pán)文件中讀取數(shù)據(jù)輸入到內(nèi)存緩沖區(qū)（充滿(mǎn)緩沖區(qū)），然后再?gòu)木彌_區(qū)逐個(gè)地將數(shù)據(jù)送到程序數(shù)據(jù)區(qū)（程序變量等）。緩沖區(qū)的大小根據(jù)C編譯系統(tǒng)決定的。

代碼測(cè)試：

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	fputs("夜夜亮晶晶", pf);//先將代碼放在輸出緩沖區(qū)
	printf("睡眠10秒-已經(jīng)寫(xiě)數(shù)據(jù)了，打開(kāi)test.txt文件，發(fā)現(xiàn)文件沒(méi)有內(nèi)容\n");
	Sleep(10000);
	printf("刷新緩沖區(qū)\n");
	fflush(pf);//刷新緩沖區(qū)時(shí)，才將輸出緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)寫(xiě)到文件（磁盤(pán)）
	printf("再睡眠10秒-此時(shí)，再次打開(kāi)test.txt文件，文件有內(nèi)容了\n");
	Sleep(10000);
	fclose(pf);
	//注：fclose在關(guān)閉文件的時(shí)候，也會(huì)刷新緩沖區(qū)
	pf = NULL;
	return 0;
}

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到了這里，關(guān)于肉眼無(wú)法讀懂是二進(jìn)制獨(dú)有的浪漫——一篇博客學(xué)懂文件操作(C語(yǔ)言)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！