c语言基础笔记DAY8_文件操作

c语言基础笔记DAY8_文件操作

1.认识文件指针

在C语言中用一个指针变量指向一个文件，这个指针称为文件指针。

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;

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。

声明FILE结构体类型的信息包含在头文件“stdio.h”中，一般设置一个指向FILE类型变量的指针变量，然后通过它来引用这些FILE类型变量。通过文件指针就可对它所指的文件进行各种操作。

	C语言中有三个特殊的文件指针由系统默认打开，用户无需定义即可直接使用
stdin	标准输入，默认为当前终端（键盘），我们使用的scanf、getchar函数默认从此终端获得数据
stdout	标准输出，默认为当前终端（屏幕），我们使用的printf、puts函数默认输出信息到此终端
stderr	标准出错，默认为当前终端（屏幕），我们使用的perror函数默认输出信息到此终端

类似 : FILE*stdout = fopen(“stdout”,“w”);

2.文件的打开

任何文件使用之前必须打开：

#include <stdio.h>
FILE * fopen(const  char * filename, const char * mode);

功能： 打开文件

参数：

​ filename：需要打开的文件名，根据需要加上路径

​ mode：打开文件的模式设置

返回值：

​ 成功：文件指针

​ 失败：NULL

第一个参数的几种形式:

	FILE*fp_passwd = NULL;
​    //相对路径：
​    //打开当前目录passdw文件：源文件(源程序)所在目录
​    FILE*fp_passwd = fopen("passwd.txt", "r");
​    
​    //打开当前目录(test)下passwd.txt文件
​    fp_passwd = fopen(". / test / passwd.txt", "r");
​    
​    //打开当前目录上一级目录（相对当前目录）passwd.txt文件
​    fp_passwd = fopen(".. / passwd.txt", "r");
​       
​    //绝对路径：
​    //打开C盘test目录下一个叫passwd.txt文件
​    fp_passwd = fopen("c:/test/passwd.txt","r");

第二个参数的几种形式(打开文件的方式)：

打开模式	含义
r或rb	以只读方式打开一个文本文件（不创建文件，若文件不存在则报错）
w或wb	以写方式打开文件(如果文件存在则==清空==文件，文件不存在则创建一个文件)
a或ab	以追加方式打开文件，在末尾添加内容，若文件不存在则创建文件
r+或rb+	以可读、可写的方式打开文件(不创建新文件)
w+或wb+	以可读、可写的方式打开文件(如果文件存在则==清空==文件，文件不存在则创建一个文件)
a+或ab+	以添加方式打开文件，打开文件并在末尾更改文件,若文件不存在则创建文件

注意：

• b是二进制模式的意思，b只是在Windows有效，在Linux用r和rb的结果是一样的

• Unix和Linux下所有的文本文件行都是\n结尾，而Windows所有的文本文件行都是\r\n结尾

• 在Windows平台下，以“文本”方式打开文件，不加b：

  • 当读取文件的时候，系统会将所有的 “\r\n” 转换成 “\n”
  • 当写入文件的时候，系统会将 “\n” 转换成 “\r\n” 写入
  • 以"二进制"方式打开文件，则读写都不会进行这样的转换

• 在Unix/Linux平台下，“文本”与“二进制”模式没有区别，"\r\n" 作为两个字符原样输入输出

int main(void)

{
​    FILE *fp = NULL;
​    // "\\"这样的路径形式，只能在windows使用
​    // "/"这样的路径形式，windows和linux平台下都可用，建议使用这种
​    // 路径可以是相对路径，也可是绝对路径
​    fp = fopen("../test", "w");
​    //fp = fopen("..\\test", "w");
​    if (fp == NULL) //返回空，说明打开失败
​    {
​       //perror()是标准出错打印函数，能打印调用库函数出错原因
​       perror("open");
​       return -1;
​    }
​    return 0;
}

3.关闭文件

fclose(FILE*fp)

• 功能 : 关闭文件流

4.fputc()

语法:

  #include <stdio.h>
  int fputc( int ch, FILE *stream ); 

函数fputc()把给出的字符ch写到给出的输出流. 返回值是字符, 发生错误时返回值是EOF.

5.fgetc

语法:

  #include <stdio.h>
  int fgetc( FILE *stream ); 

• fgetc()函数返回来自stream(流)中的下一个字符,如果到达文件尾或者发生错误时返回EOF.
• EOF == -1

int main()
{
	FILE*fp = fopen("./a.txt", "r");
	char buf[128] = { 0 };
	int i = 0;
	while ((buf[i++] = fgetc(fp)) != -1);
	system("pause");
	return 0;
}

6.feof()文件结尾

#include <stdio.h>

int feof(FILE* stream);

功能：

​ 检测是否读取到了文件结尾。判断的是最后一次“读操作的内容”，不是当前位置内容(上一个内容)。

参数：

​ stream：文件指针

返回值：

​ 非0值：已经到文件结尾

​ 0：没有到文件结尾

7.fputs

注意 : fputs写入时,遇到’\n’,会继续写入

#include <stdio.h>

int fputs(const  char * str,FILE* stream);

功能：

​ 将str所指定的字符串写入到stream指定的文件中，字符串结束符 ‘\0’ 不写入文件。

参数：

​ str：字符串

​ stream：文件指针

返回值：

​ 成功：0

​ 失败：-1

8.fgets

注意 : fgets读取时,遇到’\n’,会停止读取.’\n’会被读取到buf中

#include <stdio.h>

char* fgets(char* buf, int  size,  FILE*stream);

功能：

​ 从stream指定的文件内读入字符，保存到str所指定的内存空间，直到出现换行字符、读到文件结尾或是已读了size - 1个字符为止，最后会自动加上字符 ‘\0’ 作为字符串结束。

参数：

​ buf：字符串

​ size：指定最大读取字符串的长度（size - 1）

​ stream：文件指针

返回值：

​ 成功：成功读取的字符串

​ 读到文件尾或出错： NULL

9.fprintf

语法:

  #include <stdio.h>
  int fprintf( FILE *stream, const char *format, ... ); 

fprintf()函数根据指定的format(格式)(格式)发送信息(参数)到由stream(流)指定的文件.

fprintf()只能和printf()一样工作. fprintf()的返回值是输出的字符数,发生错误时返回-1.

示例:

    char name[20] = "Mary";
    FILE *out;
    out = fopen( "output.txt", "w" );
    if( out != NULL )
    fprintf( out, "Hello %s\n", name );

10.fscanf

语法:

  #include <stdio.h>  
  int fscanf( FILE *stream, const char *format, ... ); 

函数fscanf()以scanf()的执行方式从给出的文件流中读取数据.

fscanf()的返回值是事实上已赋值的变量的数,如果未进行任何分配时返回EOF.

11.fwrite

#include <stdio.h>
size_t fwrite(const void*ptr,size_t size,size_t nmemb,FILE*stream);

功能：以数据块的方式给文件写入内容

参数：

​ ptr：准备写入文件数据的地址

​ size： size_t 为 unsigned int类型，此参数指定写入文件内容的块数据大小

​ nmemb：写入文件的块数，写入文件数据总大小为：size * nmemb

​ stream：已经打开的文件指针

返回值：

​ 成功：实际成功写入文件数据的块数目，此值和 nmemb 相等

12.fread

#include <stdio.h>

size_t fread(void*ptr,size_t size,size_t nmemb,FILE*stream);

功能：以数据块的方式从文件中读取内容

参数：

​ ptr：存放读取出来数据的内存空间

​ size： size_t 为 unsigned int类型，此参数指定读取文件内容的块数据大小

​ nmemb：读取文件的块数，读取文件数据总大小为：size * nmemb

​ stream：已经打开的文件指针

返回值：

​ 成功：实际成功读取到内容的块数，如果此值比nmemb小，但大于0，说明读到文件的结尾。

​ 失败：0

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文件光标操作(随机读写)

13.fseek

#include <stdio.h>
int fseek(FILE*stream, long offset,int whence);

功能：

​ 移动文件流（文件光标）的读写位置。

参数：

​ stream：已经打开的文件指针

​ offset：根据whence来移动的位移数（偏移量），可以是正数，也可以负数，如果正数，则相对于whence往右移动，如果是负数，则相对于whence往左移动。如果向前移动的字节数超过了文件开头则出错返回，如果向后移动的字节数超过了文件末尾，再次写入时将增大文件尺寸。

​ whence：其取值如下：

​ SEEK_SET：从文件开头移动offset个字节

​ SEEK_CUR：从当前位置移动offset个字节

​ SEEK_END：从文件末尾移动offset个字节

返回值：

​ 成功：0

​ 失败：-1

14.ftell

#include <stdio.h>
long ftell(FILE*stream);

功能：获取文件流（文件光标）的读写位置。

参数：

​ stream：已经打开的文件指针

返回值：

​ 成功：当前文件流（文件光标）的读写位置

​ 失败：-1

15.rewind

#include <stdio.h>
void rewind( FILE*stream);

功能：把文件流（文件光标）的读写位置移动到文件开头。

参数：

​ stream：已经打开的文件指针

返回值：

​ 无返回值

typedef struct Stu

{
​ char name[50];
 int id;
}Stu;
//假如已经往文件写入3个结构体
//fwrite(s, sizeof(Stu), 3, fp);
Stu s[3];

Stu tmp; 

int ret = 0;

//文件光标读写位置从开头往右移动2个结构体的位置

fseek(fp, 2 * sizeof(Stu), SEEK_SET);

//读第3个结构体

ret = fread(&tmp, sizeof(Stu), 1, fp);

if (ret == 1)
{
​    printf("[tmp]%s, %d\n", tmp.name, tmp.id);
}

//把文件光标移动到文件开头
//fseek(fp, 0, SEEK_SET);

rewind(fp);

ret = fread(s, sizeof(Stu), 3, fp);

printf("ret = %d\n", ret);

int i = 0;

for (i = 0; i < 3; i++)
{
​    printf("s === %s, %d\n", s[i].name, s[i].id);
}

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16. 获取文件状态

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int stat(const char * path, struct stat * buf );

功能：获取文件状态信息

参数：

​ path：文件名

​ buf：保存文件信息的结构体

返回值：

​ 成功：0

​ 失败-1

结构体成员

struct stat 
{
    dev_t     st_dev;     //文件的设备编号
    ino_t     st_ino;      //节点
    mode_t    st_mode;  //文件的类型和存取的权限
    nlink_t    st_nlink;   //连到该文件的硬连接数目，刚建立的文件值为1
    uid_t     st_uid;     //用户ID
    gid_t     st_gid;     //组ID
    dev_t     st_rdev;   //(设备类型)若此文件为设备文件，则为其设备编号
    off_t     st_size;    //文件字节数(文件大小)
    unsigned long st_blksize;  //块大小(文件系统的I/O 缓冲区大小)
    unsigned long st_blocks;  //块数
    time_t    st_atime;   //最后一次访问时间
    time_t    st_mtime;  //最后一次修改时间
    time_t    st_ctime;   //最后一次改变时间(指属性)
};

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **args)

{

​ if (argc < 2)

​ return 0;

​ struct stat st = { 0 };

​ stat(args[1], &st);

​ int size = st.st_size; //得到结构体中的成员变量

​ printf("%d\n", size);

​ return 0;

}

17. 删除文件、重命名文件名

#include <stdio.h>
int remove(const char*pathname);

功能：删除文件

参数：

​ pathname：文件名

返回值：

​ 成功：0

​ 失败：-1

#include <stdio.h>
int  rename(const char*oldpath,const char*newpath);

功能：把oldpath的文件名改为newpath

参数：

oldpath：旧文件名

newpath：新文件名

返回值：

成功：0

失败： - 1

18.缓冲区

1. 什么叫缓冲区?

   缓冲区又称为缓存，它是内存空间的一部分。也就是说，在内存空间中预留了一定的存储空间，这些存储空间用来缓冲输入或输出的数据，这部分预留的空间就叫做 缓冲区 。

   缓冲区根据其对应的是输入设备还是输出设备，分为输入缓冲区和输出缓冲区。

2. 为什么要引入缓冲区?

   缓冲区就是一块内存区，它用在输入输出设备和CPU之间，用来缓存数据。它使得低速的输入输出设备和高速的CPU能够协调工作，避免低速的输入输出设备占用CPU，解放出CPU，使其能够高效率工作。

   类似快递员送快递.若是来一个快递,送一次,必然工作效率大大降低.若是当快递堆积到一定量时再送,则效率显著提高

3. 缓冲区分类

   缓冲区 分为三种类型：全缓冲、行缓冲和不带缓冲。

   1. 全缓冲
      在这种情况下，当填满标准I/O缓存后才进行实际I/O操作。全缓冲的典型代表是对磁盘文件的读写。

   2. 行缓冲
      在这种情况下，当在输入和输出中遇到换行符时，执行真正的I/O操作。这时，我们输入的字符先存放在缓冲区，等按下回车键换行时才进行实际的I/O操作。典型代表是标准输入(stdin)和标准输出(stdout)。

   3. 不带缓冲
      也就是不进行缓冲，标准出错情况stderr是典型代表，这使得出错信息可以直接尽快地显示出来。

4. 缓冲区大小

   如果我们没有自己设置缓冲区的话，系统会默认为标准输入输出设置一个缓冲区，这个缓冲区的大小通常是512个字节的大小。

   缓冲区大小由 stdio.h 头文件中的宏 BUFSIZ 定义，如果希望查看它的大小，包含头文件，直接输出它的值即可：

   printf(“%d”, BUFSIZ);
   

   缓冲区的大小是可以改变的，也可以将文件关联到自定义的缓冲区，详情可以查看 setvbuf() 和 setbuf() 函数。

5. 清空缓冲区

   下列情况会引发缓冲区的刷新：

   • 缓冲区满时；

   • 行缓冲区遇到回车时；

   • 关闭文件；

   • 使用特定函数刷新缓冲区。

     • 刷新缓冲区函数

       #include <stdio.h>

       int fflush(FILE * stream);

       功能：更新缓冲区，让缓冲区的数据立马写到文件中。

       参数：

       stream：文件指针

       返回值：

       成功：0

       失败：-1