第九章 操作文件

第一節 認識文件

• 文件：通常計算機包含各種不同類型的文件，例如照片、音樂、.c文件等。文件包含程序文件和數據文件。將數據的輸入和輸出的過程稱爲數據流。一個文件包含文件路徑、文件標識符、文件後綴，例如D:\C_program\8\Debug\7.exe，後綴名exe(可執行文件)、txt(文本文件)、doc(word文件)、mp4(視頻文件)、mp3(音頻文件)。

• 文件的分類：數據文件分爲ASCII文件和二進制文件，數據在內存中是以二進制的形式進行存儲的。

• 文件緩衝區：從磁盤中讀取數據，會先將數據存儲到輸入文件緩衝區中，等文件緩衝區裝滿了以後發送到程序數據區；輸出文件到磁盤中，會現將數據存儲到輸出文件緩衝區中，等文件緩衝區裝滿了以後再發送給磁盤。

第二節 文件的操作

• 對文件的操作方法

• 打開文件

  打開文件不同於操作系統打開文件，打開文件的方法爲：fopen(文件名, 操作模式)，fopen爲打開函數，文件名爲需要打開的文件，操作模式爲需要對文件進行何種操作。一旦文件被打開，在內存中開闢區域存放文件的有關信息（如文件的名字、文件的位置、文件的狀態等）並返回此信息。定義一個FILE類型的指針變量指向被打開文件，可以將文件信息和指針變量進行關聯。之後都可以對文件型指針變量進行操作，打開文件的常用方法爲:

  FILE *fp
  fp = fopen(文件名, 操作模式)
  

• 操作模式：

  1. “r” ：讀模式，允許對文件讀取信息。若文件名不正確，則報錯；
  2. “w” ：寫模式，允許向文件寫入信息。若文件不存在，則創建一個文件；
  3. “a” ：追加模式，允許在文件末尾添加信息。若文件名不正確，則報錯；
  4. “rb” “wb” “ab” 打開二進制文件，其他與以上3個相同；
  5. “r+” “w+” "a+"允許對文件讀取和寫入信息，其他與前3個相同；
  6. “rb+” “wb+” "ab+"允許對文件讀取和寫入信息，打開二進制文件，其他與前3個相同。

• 關閉文件fclose(文件指針)

  文件使用後需要關閉文件，如果沒有及時關閉文件可能會導致數據丟失，關閉成功返回一個數值0，否則返回EOF(-1)

第三節 文件的讀寫

• 文件打開之後，根據文件的打開模式，可以進行讀寫。

• 向文件讀取字符fgetc(fp)

  功能：從fp指向的文件獲取一個字符。如果讀取成功返回獲取的字符，讀取失敗則返回文件結束標誌EOF(-1)

• 向文件寫入字符fputc(c, fp)

  功能：向fp指向的文件寫入一個字符。如果寫入成功則返回寫入的字符，寫入失敗則返回文件結束標誌EOF(-1)

• 向文件讀取字符串fgets(str, n, fp),

  功能：從fp指向的文件獲取一個長度爲n-1的字符串，並一次性存入到str字符數組中。如果讀取成功返回str指針，讀取失敗則返回NULL

  注意：

  1. 讀取的n-1個字符，最後加上一個結束標誌\0，一共n個字符串；
  2. 遇到換行符或文件結束標誌EOF，則將之前的內容存儲到str中，不再繼續讀取字符，表示本次讀取結束（最多讀取一行）。

• 向文件寫入字符串fputs(str, fp)

  功能：將str字符數組中的內容(字符串)寫入到fp指向的文件中，如果寫入成功返回數字0，寫入失敗則返回非0的數字。

• 格式化讀寫內容

  fprintf(文件指針, 格式字符串, 輸出表列)

  fscanf(文件指針, 格式字符串, 輸入表列)

  與printf、scanf函數相同，不同點在於不是輸出到黑框的終端或者在終端輸入信息，而是向文件寫入信息或讀取信息。

• 向文件讀取一個數據塊

  讀取數據時，數據不經過轉換的讀取到內存中。

  fread(buffer, size, count, fp)
  參數：
      buffer:讀取的數據存入內存地址
      size:讀取的字節大小
      count:讀取數據的個數
      fp:讀取的文件指針
      返回值：返回讀取數據的個數
  

• 向文件寫入一個數據塊

  寫入數據時，數據不經過轉換的讀取到內存中。

  fwrite(buffer, size, count, fp)
  參數：
      buffer:待寫入的內存地址buffer
      size:寫入的字節大小
      count:寫入數據的個數
      fp:寫入的文件指針
  

• 注意：

  1. 由於fread、fwrite函數讀寫數據時不會轉換數據，因此讀取速度快；
  2. 讀取二進制文件一般使用fread、fwrite函數；
  3. fgetc、fputc、fgets、fputs、fprintf、fscanf函數是讀寫字符數據，不建議用讀取二進制文件。

第四節 改變文件讀寫位置

• 思考：

  文件的讀寫總是從文件的開頭起始，一直讀寫到最後，但如果文件內容較多，只需要獲取某個文件指定位置的數據，這種方法就比較麻煩。不能快速獲取指定位置數據。

• 文件讀寫指針：

  文件讀寫標記記錄訪問的位置

• rewind函數將讀寫指針重新指向文件開頭

  rewind(fp)	//將fp指向的文件讀寫指針重新指向文件開頭
  

• fseek函數指定文件讀寫指針位置

  fseek(文件指針, 位移量, 起始點)
      起始點：
      0		表示文件開始位置
      1		表示當前讀寫指針位置
      2		表示文件末尾位置
  

第五節 文件操作錯誤檢查

讀寫函數是否存在錯誤，除了使用函數的返回值來檢驗以外，還可以使用錯誤檢查讀寫函數是否正確執行。

• ferror函數

  ferror(fp)
  //返回值爲0表示讀寫正確
  //返回值爲1表示讀寫錯誤
  

• clearerr函數

  將文件錯誤標誌和文件結束標誌置爲0。當ferror檢查到讀寫函數出現錯誤，此時應當立即調用clearerr(fp)，使得下一輪能正常使用ferror函數進行檢查。