C语言对文件的操作 - C/C++ - 取个标题想半天

C语言把文件看作是一个字符（字节）的序列，即由一个一个字符（字节）的数据顺序组成。根据数据的组织形式，可分为ASCⅡ文件和二进制文件。

ASCⅡ文件：又称文本文件，它的每一个字节放一个ASCⅡ代码，代表一个字符。用ASCⅡ形式输出与字符一一对应，因而便於对字符进行逐个处理，也便於输出字符，但一般占存储空间较多，而且要花费转换时间。

二进制文件：是把内存中的数据按其在内存中的存储形式原样输出到磁盘上存放。用二进制输出数值，可以节省外存空间和转换时间，但一个字节并不对应一个字符，不能直接输出字符形式。一般中间结果数据需要暂时保存在外存上以后又需要输入到内存的，常用二进制保存。

    一个整数10000，在内存中占两个字节，如果按ASCⅡ形式输出，则占5个字节，而按二进制输出，则只占2个字节。

    流文件：一个C文件就是一个字节流或二进制流。它把数据看作是一连串的字符，而不考虑记录的界限。在C语言中对文件的存取是以字符（字节）为单位的。输入输出的数据流的开始和结束仅受程序控制而不受物理符号（如回车）控制。我们把这种文件称为“流文件”。

    缓冲文件系统：系统自动地在内存区为每一个正在使用地文件开辟一个缓冲区。从内存向磁盘输出数据必须先送到内存中的缓冲区，装满缓冲区后才一起送到磁盘去。如果从磁盘向内存读入数据，则一次从磁盘文件将一批数据输入到内存缓冲区，然后再从缓冲区逐个地将数据送到程序数据区。

文件类型指针

每一个被使用的文件都在内存中开辟一个区，用来存放文件的有关信息（如文件的名字、文件状态及文件当前状态）。这些信息保存在一个结构体类型的变量中。该结构体类型是由系统定义的，取名为FILE。
有了FILE类型后，可以用它来定义若干个FILE型的变量，以便存放若干个文件的信息。可以定义文件型指针变量。

FILE *fp;

fp是一个指向FILE类型结构体的指针变量。可以使fp指向某一个文件的结构体变量，从而通过该结构变量中的文件信息能够访问该文件。也就是说，通过文件指针变量能够找到与它相关的文件。

文件的打开与关闭

1.文件的打开（fopen函数）

ANSI C规定了标准的数入输出函数库，用fopen()函数来实现打开文件。fopen()函数的调用方式通常为：

FILE *fp;
fp=fopen（文件名，使用文件方式）
fp=fopen("A1","r")

它表示：要打开名字为A1的文件，使用文件方式为“读入”，fopen()函数带回指向A1文件的指针并赋给fp，这样fp和A1相联系了。

文件使用方式	含义
"r"（只读）	为输入打开一个文本文件
"w"（只写）	为输出打开一个文本文件
"a"（追加）	向文本文件尾增加数据
"rb"（只读）	为输入打开一个二进制文件
"wb"（只写）	为输出打开一个二进制文件
"ab"（只写）	向二进制文件尾增加数据
"r+"（读写）	为读／写打开一个文本文件
"w+"（读写）	为读／写建立一个新的文本文件
"a+"（读写）	为读／写打开一个文本文件
"rb+"（读写）	为读／写打开一个二进制文件
"wb+"（读写）	为读／写建立一个新的二进制文件
"ab+"（读写）	为读／写打开一个二进制文件

2.文件的关闭（close函数）

在使用完一个文件后应该关闭它，以防止它再被误用。“关闭”就是使文件指针变量不再指向该文件，使该文件指针变量与“文件”脱勾。

fclose（文件指针）
fclose(fp);

应该养成在程序终止之前关闭所有的文件的习惯，如果不关闭文件将会丢失数据。

文件的读写

1.fputc函数

fputc函数把一个字符写到磁盘文件上。

fputc（ch,fp）;

    其中ch是要输出的字符，它可以是一个字符常量，也可以是一个字符变量。fp是文件指针变量，它从fopen函数得到返回值。它的作用是将字符ch的值输出到fp所指的文件上去。

    2.fgetc函数

    fgetc函数从指定文件读入一个字符，该文件必须是以读或读写方式打开的。

ch=fgetc（fp）;

    fp是文件指针变量，ch为字符变量。fgetc函数带回一个字符，赋给ch。

    3.fread函数和fwrite函数

    fread函数和fwrite函数用来读写一个数据块。

fread(buffer,size,count,fp);
fwrite(buffer,size,count,fp);

    buffer:是一个指针。对fread来说，它是读入数据的存放地址。对fwrite来说，是要输出数据的地址。
    size:要读写的字节数。
    count:要进行读写多少个size字节的数据项。
    fp:文件型指针。

fread(f,4,2,fp);

    其中f是一个实型数组名。一个实型变量占4个字节。这个函数从fp所指向的文件读入2次（每次4个字节）的数据，存储到数组f中。

    4.fprintf函数fscanf函数

    fprintf函数和fscanf函数和printf函数、scanf函数作用相仿，都是格式化读写函数。只有一点不同，fprintf和fscanf函数的读写对象不是终端而是磁碟文件。

fprintf(文件指针，格式字符串，输出表列);
fscanf(文件指针，格式字符串，输入表列);

fprintf(fp,"%d,%6.2f",i,t);

它的作用是将整型变量i和实型变量t的值按%d和%6.2f的格式输出到fp指向的文件上。
用fprintf函数和fscanf函数对磁盘文件进行读写，使用方便，容易理解。但由於在输入时要将ASCⅡ码转换为二进制形式，在输出时又要将二进制形式转换成ASCⅡ码，花费时间较多。

文件的定位

    文件中有一个位置指针，指向当前读写的位置。如果顺序读写一个文件，每次读写一个字符，则读写完一个字符后，该位置指针自动移到下一个字符位置。如果想改变这样的规律，强制使位置指针指向其他指定的位置，可以用有关函数。
    1.rewind函数
    rewind函数的作用是使位置指针重新返回文件的开头。

    2.fseek函数和随机读写

    所谓随机读写，是指读完上一个字符后，并不一定要读写其后续的字符，而可以读写文件中任意所需的字符。

fseek(文件类型指针,位移量,起始点);

“起始点”用0、1、2表示，0代表文件开始，1为当前位置，2为文件末尾。“位移量”指以“起始点”为基点，向前移动的字节数。大多数版本要求位移量为Long型数据，这样当文件的长度大於64k时不至於出问题。

fseek(fp,100L,0);
将位置指针移到离文件头100字节处。

3.ftell函数
ftell函数的作用是得到流式文件中的当前位置，用相对於文件开头的位移量来表示。如果ftell函数的返回值为-1L，表示出错。

出错的检测

    1.ferror函数

    在调用各种输入输出函数时，如果出现错误，除了函数返回值有所反映外，还可以用ferror函数检查。如果ferror返回值为0，表示未出错，如果返回一个非零值，表示出错。在执行fopen函数时，ferror函数的初始值自动设置为0。
    2.clearerr函数

    它的作用是使文件错误标志和文件结束标志置为0。假设在调用一个输入输出函数时出现错误，ferror函数值就为一个非零值，在调用clearerr后，ferror的值变为0。

【例１】从键盘输入一些字符，逐个把它们送到磁盘上，直到输入一个“＃”为止。

#include < stdio.h >
main()
{FILE *fp;
 char ch,filename[10];
 scanf("%s",filename);
 if((fp=fopen(filename,"w"))==NULL)
   {printf("cannot open file\n");
   exit(0);
   }
 ch=getchar();
 while(ch!='#')
   {
    fputc(ch,fp),putchar(ch);
      ch=getchar();
   }
 fclose(fp);           
}

上面的程序运行情况如下

file1.c          （输入磁盘文件名）
computer and c#  (输入一个字符串）
computer and c

【例２】将一个磁盘文件中的信息复制到另一个磁盘文件中。

#include < stdio.h >
main()
{FILE *in,*out;
 char ch,infile[10],outfile[10];
 printf("Enter the infile name:\n");
 scanf("%s",infile);
 printf("Enter the outfile name:\n");
 scanf("%s",outfile);
 if((in=fopen(infile,"r"))==NULL)
    {printf("cannot open infile\n");
     exit(0);
    }
 if((out=fopen(outfile,"w"))==NULL)
    {printf("cannot open outfile\n");
     exit(0);
    }
 while(!feof(in))fputc(fgetc(in),out);
 fclose(in);
 fclose(out);
}

上面的程序运行情况如下

Enter the infile name:
file1.c（输入原有磁盘文件名）
Enter the outfile name:
file2.c（输入新复制的磁盘文件名）

【例２】在磁盘文件上存有10个学生的数据。要求将第1、3、5、7、9个学生数据输入计算机。

#include < stdio.h >
struct student_type
{
 char name[10];
 int num;
 int age;
 char sex;
}stud[10]
 
main()
{int i;
 FILE *fp;
 if((fp=fopen("stud_dat","rb"))==NULL;
    {
     printf("cannot open file\n");
     exit(0);
    }
 for(i=0;i<10;i+=2)
    {
     fseek(fp,i*sizeof(struct student_type),0);
     fread(&stud[i],sizeof(struct student_type),1,fp);
     printf("%s%d%d%c\n",stud[i].name,stud[i].num,
             stud[i].age,stud[i].sex);
    }
    fclose(fp);             
}