@[toc]
C语言中文件操作虽然用的不多，但是在做一些小程序比如通讯录中需要存储信息就需要把信息放到硬盘上，此时就需要用到文件操作，类似数据库存储信息，所以也是非常重要的知识点，下面来详细看看文件操作的知识点。一、为什么使用文件
直接运行程序是在内存上，数据不存储，用完就丢。使用文件把数据放到硬盘/磁盘就可以持久化。
二、什么是文件
磁盘上的文件是文件，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。
三、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.
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。
比如：
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：
“r”的话，一定要有文件在。“w”可以没有文件，它会自己创建，但是原来如果已经存在，那么文件的内容会被销毁。
实际代码：
/* fopen fclose example */
#include <stdio.h>
int main ()
{
FILE * pFile;
//打开文件
pFile = fopen ("myfile.txt","w");//绝对路径和相对路径都可以
//文件操作
if (pFile!=NULL)
{
fputs ("fopen example",pFile);
//关闭文件
fclose (pFile);
}
return 0;
}四、文件的顺序读写
4.1顺序读写函数介绍
什么是流？
可以理解为水流。
外部设备（键盘、屏幕、u盘、硬盘、网卡...）
我们不需要关心流是怎么写到屏幕和设备怎么写入流里面的，程序员只需要关心 流，不需要关注上诉外设，需要数据从流中读取，需要输出写到流中即可。
（文件流 ，标准输入流（stdin）（键盘）、标准你输出流（stdout）（屏幕）、标准错误流（stderr）（屏幕））（只要有一个c程序运行起来，这三个流是默认打开的，对应scanf、printf这些，如果需要读文件就要打开文件流，这四个流都是FILE *）
put是输出到流中，get是从流中获取，而流关联外部设备（键盘、屏幕、u盘、硬盘、网卡）。
//fgets fputs的应用
int main()
{
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
if (pf ==EOF)
{
perror("fopen");
return 1;
}
//字符串写入文件
/*fputs("abcdef\n", pf);
fputs("hhhhhhhhhh\n", pf);*/
//字符串从文件输出
char arr[256] = { 0 };
//fgets(arr, 256, pf);//获取一行字符串，以换行符结束，第二次获取就是第二行
////printf("%s", arr);
//fputs(arr, stdout);
//fgets(arr, 256, pf);//读取256，最多255，因为他有保护模式
//fputs(arr, stdout);
while (fgets(arr, 256, pf) != NULL)
{
printf("%s", arr);
}
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}fread
size_t fread( void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream );//count是最多读取几个，返回值是实际读了几个fwrite
size_t fwrite( const void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream );
4.2对比一组函数
scanf//格式化的输入函数
printf//格式化的输出函数 这两个针对标准输入输出流
fscanf//针对所有输入流的格式化输入函数
fprintf//针对所有输出流的格式化输出函数 这两个针对所有输出输出流
sscanf//把流中的字符串转化为格式化输入数据
sprintf//把格式化的数据转化为字符串并输出到其他流 这两个不是针对流的//fprintf fscanf的应用
struct S
{
char name[20];
int age;
double d;
};
int main()
{
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
if(pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
struct S s1 = { "hhh",12,99.9 };
fprintf(pf,"%s %d %lf",s1.name,s1.age,s1.d);//把结构体数据输出到文件流中
fscanf(pf,"%s %d %lf",&(s1.name),&(s1.age),&(s1.d));//把文件流中的数据获取到结构体中
printf("%s %d %lf", s1.name, s1.age, s1.d);//输出结构体数据到屏幕
return 0;
}
//主要是理解是以源文件为对象，fprintf把结构体的数据输出到文件流，fscanf是把文件流的数据获取到结构体中。//sscanf ssprintf应用
struct S
{
char name[20];
int age;
double d;
};
int main()
{
FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
struct S s1 = { "hhh",123,99.9 };
struct S s2 = { 0 };
char buf[200] = { 0 };
sprintf(buf, "%s %d %lf", s1.name, s1.age, s1.d);
//fputs(pf, stdout);
printf("%s", buf);
sscanf(buf,"%s %d %lf",s2.name),&(s2.age),&(s2.d));
printf("%s %d %lf", s2.name, s2.age, s2.d);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}五、文件的随机读写
5.1 fseek
根据起始位置和偏移量算出你要找的指针位置
int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );
//origin起始位置（SEEK_CUR指针当前位置 SEEK_END文件末尾位置(边界) SEEK_SET文件起始位置）
//offset偏移量（正数负数）
//stream文件流，文件的指针/* fseek使用例子 */
#include <stdio.h>
int main()
{
//打开文件
FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
////1、随机读 文件
//char ch = fgetc(pf);;
//printf("%c", ch);//a
//fseek(pf, 3, SEEK_CUR);
//ch = fgetc(pf);
//printf("%c", ch);//e
//fseek(pf, -2, SEEK_END);
//ch = fgetc(pf);
//printf("%c", ch);//e
//fseek(pf, 2, SEEK_SET);
//ch = fgetc(pf);
//printf("%c", ch);//c
//2、随机 写文件
fputc('a', pf);
fputc('b', pf);
fputc('c', pf);
fputc('d', pf);
fseek(pf, -2, SEEK_CUR);
fputc('e', pf);//abed,它是直接替换了c，是不能做到中间插入e的
//此时指针不再指向e，操作了一次了，此时指向d
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}5.2 ftell
在使用文件指针的时候指针会移动，ftell可以返回文件指针相对于起始位置的偏移量。
long int ftell ( FILE * stream );例子：
/* ftell 例子 */
long pos = ftell(pf); //返回的是文件指针相对起始位置的偏移量
printf("%ld", pos);5.3 rewind
让文件指针的位置回到文件的起始位置
void rewind ( FILE * stream );例子：
/* rewind 例子 */
rewind(pf); //让文件指针回到了起始位置
pos = ftell(pf);//此时一定是0，偏移量为0
printf("%ld", pos);六、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）。
//演示代码
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10000;
FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
fwrite(&a, 4, 1, pf);//二进制的形式写到文件中
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}七、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。
正确的使用：
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文件结束的时候，都会返回EOF
while ((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 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);
}八、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。
和键盘缓冲区是一个道理的。
//使用代码证实文件缓冲区的存在
//在文件中查看记事本内容验证
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
//VS2013 WIN10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文件，发现文件没有内容\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文件（磁盘），缓冲区没有满就刷新
//注：fflush 在高版本的VS上不能使用了
printf("再睡眠10秒-此时，再次打开test.txt文件，文件有内容了\n");
Sleep(10000);
fclose(pf);
//注：fclose在关闭文件的时候，也会刷新缓冲区
pf = NULL;
return 0;
}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。
**粗体** _斜体_ [链接](http://example.com) `代码` - 列表 > 引用。你还可以使用@来通知其他用户。