关于C语言中的文件操作

大一开了c语言课时，一直到最后我都是没有接触过文件操作的，那时马上要结课了，老师讲的也特别快，所以了解程度也不是太高，所以也觉得需要进行一下总结：

闲话也就不多说了，进入正题，
对于文件，我想概念不需要我们来多说了，在这里我们叙述一下c语言中对文件操作的流程：
首先，我们要打开文件，然后要读写文件，然后我们要关闭文件。

1.文件操作相关基础

关于流：
流是一个抽象出来的东西，流指的是一种信息转换，就是从外界接收或者接受数据。在这里要提一个叫做缓冲区的概念，缓冲区就是一个临时存储区，这个区进行数据的传输，完成高速部件和低速部件之间的数据传输。大部分流都是可以完全缓冲的。

接下来我们说一下所提供的至少三个流—标准输入流（stdin）、标准输出流（stdout）、标准错误（stderr）。这些都是一个指向file结构的一个指针。
对于file结构,就是我们所说的文件指针，这个指针可以指向一个文件，然后你就可以对这个文件进行后续的操作。

stdin：标准输入流，所说的就是输入的来源，一般 指键盘；scanf()、getchar() 等函数默认从 stdin 获取输入。

stdout：标准输出流，一般指显示器；printf()、putchar() 等函数默认向 stdout 输出数据。

stderr：一般指显示器：比如perror(）等函数向stderr输出数据。

perror（）函数：这个函数是用来简化向用户报告特定错误的过程。
函数原型:

void perror(char const *message);

这个函数如果message不是null并且指向一个非空的字符串，perror函数就打印出这个字符串，后面跟一个分号和一个空格。然后打印出一条当前错误代码的解释信息。
例如下面这个程序，我在这里没有这个文件，所以打开肯定会出错的。

#include
#include
int main()
{
    file *pread = fopen("test.txt", "r");
    if (pread == null)
    {
        perror("没有这个文件");
    }
    system("pause");
}

所以最后的输出是下面这样的。

2.打开文件与关闭文件

上面咱们已经说了要操作文件，首先要打开文件，所以接下来咱们对打开文件这个操作进行讲述一下。

打开文件：

fopen（）函数

file *fopen(char *filename, char *mode);

这里的filename就是文件名，mode就是所说的访问方式。

这个函数，就是用来打开文件的函数。这个函数可以打开文件流，在这要注意，程序为必须同时处于活动状态的每一个文件声明一个指针变量，这个指针类型是file *，是一个文件指针。接下来对这个流进行操作，这时，你必须给出所要访问文件的访问方式，只有打开了这个文件，进行访问了，才能进行你接下来的常规操作，最后一定要记得使用fclose（）函数关闭文件流。这样就可以防止一个流与和它相关联的文件再次被访问了，也保证了在缓冲区的数据都能被正确地写入文件。

比如我现在要对文件test.txt进行可写的操作状态。

file *pwrite=fopen("test.txt","w");

这里首先说一下访问方式：
文件打开方式由r、w、a、t、b、+ 六个字符拼成，各字符的含义是：
r：读
w：写
a：追加
t：文本文件
b：二进制文件
+：读和写

另外需要注意的是一般如果你打开失败的话，你的文件指针就会变成一个空指针，我们很多时候会利用这个来看文件是否打开成功。当然，如果打开失败，它返回的就是一个file结构的地址。

关闭文件：

fclose（）函数

fclose（file *f）;

关闭文件流，这个函数在文件关闭之前会刷新缓冲区。如果它执行成功，那么fclose返回零值，如果失败，返回eof。

3.关于字符

关于字符i/o，在我们进行文件操作，最简单的就是进行字符的操作，字符操作会牵扯一些函数，我们来看一下这些函数。

getchar（）函数家族

int fgetc(file *stream);
int getc(file *stream);
int getchar(void);

首先明确，这些函数都是用来读取字符，他们的返回值都是int，为什么不返回char类型呢，主要是为了允许函数报告文件结尾。
这三个函数的区别是getchar函数始终都是从标准输入流中进行读取。fgetc函数和getc函数都是从文件流中读取。

putchar（）函数家族

int fputc(int character,file *stream);
int putc(int character,file *stream);
int putchar(int character);

前两个函数进行对文件流操作，第一个参数是要被打印的字符。打印之前，整形参数会转化为无符号整形字符型。putchar是对标准输出流操作，只打印一个字符。

ungetc（）函数

int ungetc(int character,file *stream);

这个函数是用来把先前读入的字符返回到流中，这样它可以在以后重新被读入。

4.关于字符串

使用字符读取进行文件操作，效率太低，所以我们也就不得不考虑使用字符串的操作。

gets（）函数家族

char *fgets(char *buffer,int buffer_size,file *stream);
char *gets(char *buffer);

buffer指的是你要读取字符以后保存的缓冲区，这个缓冲区你自己来设定，比如一个字符数组。buffer_size指的是所读取的个数，最后是你要读取的文件流。
注意，fgets读取到的字符串会在末尾自动添加 ‘\0’，n 个字符也包括 ‘\0’。也就是说，实际只读取到了 n-1 个字符，如果希望读取 100 个字符，buffer_size的值应该为 101。所以fgets无法把字符串读入到一个长度小于两个字符的缓冲区。
而gets函数他没有设置缓冲区长度参数，这样会有一个大问题，如果当一个长输入行读到一个很短的缓冲区的时候，多出来的字符后写到这块缓冲区后面的内存空间上，然后这个时候，就会产生问题，你原本保留在后面那块内存空间上的内容就被破坏了。所以在使用gets函数的时候，大家应该注意，要设置一个比较大的缓冲区，或者因为gets函数很危险（容易造成系统），最好不要用。

fgets() 遇到换行时，会将换行符一并读取到当前字符串。而 gets() 不一样，它会忽略换行符。

puts（）函数家族

int fputs(char const *buffer,file *stream);
int puts(char const *buffer);

fputs() 函数可以用来向指定的文件写入一个字符串，这个字符串最后要以nul结尾，所以这个函数也就没有缓冲区长度参数。成功写入一个字符串后，文件的位置指针会自动后移，函数返回值为非负整数；否则返回eof(符号常量，其值为-1)。

注意：gets（）丢掉输入里的换行符，但puts（）为输出添加换行符。另一方面，fgets（）存储输入中的换行符，而fputs（）也不为输出添加换行符。

5.关于格式化读写文件

scanf（）函数家族

int fscanf(file *stream,char const *format,...);
int sscanf(char const *string,char const *format,...);
int scanf(char const *format);

这些函数都是从输入源读取赐福然后进行格式的转化。fscanf可用于所有的流，scanf从标准输入流读取，sscanf则从第一个参数所给出的字符串中读取字符。
fscanf() 返回参数列表中被成功赋值的参数个数
这里sscanf会将string里面字符串转化成你想要的格式。
如下：

　　sscanf("123456 ", "%4s", buf);
　　printf("%s\n", buf);
　

上面的程序，对字符串去了长度为4的内容，所以最后输出是1234

printf（）函数家族

int fprintf(file *stream,char const *format...);
int printf(char const *format);
int sprintf(char *buffer,char const *format);

这里可以对比上面的，printf处理的是标准输出，fprintf可以处理所有的流，而sprintf处理的是内存中的字符串。和sscanf类似，sprintf函数可以把buffer中的内容转换成字符串输出。
fprintf() 返回成功写入的字符的个数，失败则返回负数。

6.二进制形式文件操作

对于文件操作当中，最有效率的方式是二进制形式操作了，因为机器传输过程中，也是通过二进制，所以这样就不用再次进行数值转换了。

fread（）函数

size_t fread(void *buffer,size_t size,size_t count,file *stream);

fread() 函数用来从指定文件中读取块数据。所谓块数据，也就是若干个字节的数据，可以是一个字符，可以是一个字符串，可以是多行数据，并没有什么限制。

fwrite（）函数家族

size_t fwrite(void *buffer,size_t size,size_t count,file *stream);

fwrite() 函数用来向文件中写入块数据。

7.刷新和定位函数

首先对于刷新函数，我们一般采用的就是fflush函数，这个函数一般使用它来刷新缓冲区，其他关于对这个缓冲区的问题，我在前期的一篇文章中已经讨论了这个问题。c语言之清空缓存区

int fflush(file *stream);

接下来所说的是一些定位函数，fseek函数。

int fseek（file *stream，long offset,int from）;

fseek函数允许你在一个流当中进行定位，这个操作将改变下一个读取或者写入操作的位置。
fp 为文件指针，也就是被移动的文件。

offset 为偏移量，也就是要移动的字节数。之所以为 long 类型，是希望移动的范围更大，能处理的文件更大。

from 为起始位置，也就是从何处开始计算偏移量。c语言规定的起始位置有三种，分别为文件开头、当前位置和文件末尾，每个位置都用对应的常量来表示：

seek_set 文件开头
seek_cur 当前位置
seek_end 文件结尾

void rewind(file *stream);

rewind函数将读/写指针设置回指定流的起始位置。

int fgetpos(file *stream,fpos_t *position);
int fsetpos(file *stream,fpos_t const *position);

fgetpos函数进行在pos所指的位置放置一个fpos_t值，这个值描述了文件中的一个位置。

fsetpos将文件指针定位在pos指定的位置上。该函数的功能与前面提到的fgetpos相反，是将文件指针fp按照pos指定的位置在文件中定位。

8.文件操作函数

这里我们简单说下两个函数，这两个函数，不进行输入输出，只用来操作文件，他们成功返回零值，失败，都返回非零。

remove函数

int remove(char const *filename);
int rename(char const *oldname,char const *newname);

remove 函数删除一个指定的文件。
rename，对文件名字进行改变，从oldname变为newname。