資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：二什么是文件磁盤上的文件就是文件。文件指針變量定義是一個指向類型數據的指針變量。表示向何種流中輸出，可以是標準輸出流，也可以是文件流。文件結構體指針，將要讀取的文件流。
提示：文章寫完后，目錄可以自動生成，如何生成可參考右邊的幫助文檔
我們前面學習結構體時，寫了通訊錄的程序，當通訊錄運行起來時，可以給通訊錄增加、刪除數據，此時的數據是存放在內存中的，當程序退出時，通訊錄的數據就被銷毀了，下次運行通訊錄時，數據又得重新錄入，如果使用這樣的通訊錄就會非常的坐牢。
所以這些通訊錄數據我們僅僅放在內存里是不行的，大家都知道，我們電腦的C盤、D盤、E盤等等里面存放的文件，你不進行刪除，它就一直在那里，那我們可以試著把通訊錄的數據存入磁盤里，來實現數據的持久性。
磁盤上的文件就是文件。
但是在程序設計中，我們一般談的文件有兩種：
1.程序文件
2.數據文件
（以文件功能來劃分）
包括源程序文件（后綴為.c）,目標文件（windows環境后綴為.obj),可執行程序（windows環境后綴為.exe)。
文件的內容不一定是程序，而是程序運行時讀寫的數據，比如程序運行需要從中讀取數據的文件，或者輸出內容的文件。
本文著重討論數據文件
在以前各章所處理的數據的輸入輸出都是以終端為對象的，即從終端的鍵盤輸入數據，運行的結果顯示到顯示器上，其實有時候我們會把信息輸出到鍵盤上，當需要的時候再從鍵盤上把數據讀取到內存中使用，這里處理的就是磁盤上的文件。
下圖是數據文件與程序文件的交互簡圖
一個文件要有一個唯一的文件標識，便于用戶的識別與引用。
文件名包含3個部分：文件路徑+文件名主干+文件后綴
栗子：E：/c-language-notes/test.txt
這里的E：/c-language-notes/叫作文件路徑，是在E盤c-language-notes這個路徑底下
test叫作文件主干
.txt叫做文件后綴
為了方便起見，文件標識常被稱為文件名
緩沖文件系統中，關鍵的概念是“文件類型指針”，簡稱文件指針
每個被使用的文件都在內存中開辟了一個相應的文件信息區，用來存放文件的相關信息（如文件的名字，文件狀態及文件當前的位置等）。這些信息是保存在一個結構體變量中的。該結構體類型是由系統聲明的，結構體類型名為FILE（下文會提到）
如上圖，當你想要操作一個數據文件時，你不可避免地會經歷3個操作：打開文件、讀/寫文件、關閉文件。只要你打開文件，系統會自動生成一個叫做文件信息區的東西，也就是會創建一個 FILE 類型結構體變量，上圖以f作為示例，實際也可能是其他的，那么創建完成后，f就會和data.txt文件強關聯了，f會記錄data文件名、文件有多大、文件在哪個位置、文件的狀態是怎樣的。。。
vs2013的編譯器環境提供的stdio.h的頭文件中有以下的文件類型聲明：
struct _iobuf{ char*_ptr; int _cnt; char*_base; int _flag; int _file; int _charbuf; int _bufsiz; char*_tmpfname;};typedef struct _ibuf FILE//把上述結構體重命名為FILE不同編譯器的FILE類型包含的內容不一定完全相同，但基本都是大同小異，每當打開一個文件時，系統會根據文件的情況自動創建一個FILE結果的變量，并填充其中的信息，我們使用者不必過度關心細節，按周總理說的“求同存異”即可。
一般都是通過一個FILE類型的指針來維護FILE結構的變量，這樣使用起來更加方便。
FILE*pf;//文件指針變量定義pf是一個指向FILE類型數據的指針變量。可以使pf指向某個文件的文件信息區（是一個結構體變量）。通過該文件信息區中的信息就可以訪問該文件。也就是說，通過文件指針變量能找到與它關聯的文件如下圖所示：
pf是指向文件信息區的，而文件信息區又可以確切的找到與它關聯的文件，這樣你就可以通過pf找到所需文件并進行相關操作。
文件在讀寫之前應該先打開文件，在使用后應該關閉文件。
在編寫程序時，打開文件的同時，都會返回一個FILE*的指針變量指向該文件，也相對于建立了指針和文件的聯系。
ANSIC規定使用fopen函數來打開文件，fclose來關閉文件
FILE *fopen(const char* filename, const char* moede);//打開文件//fopen第一個參數是文件名，第二個參數是打開模式//比如你傳一個test.txt到一個參數里，傳的其實是首字母t的地址//打開模式是這樣的，你是想給這個文件寫點東西還是想讀取這個文件的一些東西int fclose(FILE*stream);//關閉文件關于打開模式如下圖，比如你打開模式是r，那你的打開方式就是讀，如果你的文件不存在或者沒有被找到，那fopen函數就會調用失敗
（圖片來自比特就業課，這里只舉r一個打開方式，其他打開方式讀者可自行對照上表）
fopen打開模式打開data.txt文件會返回一個FILE*的指針，該指針是指向與data.txt文件相關聯的文件信息區的起始地址，如果打開失敗會返回空指針。
fclose關閉文件相對fopen就簡單很多了，你要關閉哪個文件，我們直接傳那個文件關聯的文件信息區的指針即可，也就是上圖的pf
打開和關閉實際操作代碼示例如下：
比如我現在要打開E:/c-language-notes/test.21.10.9路徑下的data.txt文件
int main(){ //打開文件 //fopen函數 FILE*pf=fopen("E://c-language-notes//test.21.10.9//data.txt", "r"); //這里的"/"可能會與后面的字母構成轉義字符，我們用/對/進行轉義一下，讓/單純是一個/ //fopen函數會返回一個FILE*的指針，打開失敗返回空指針 if (pf == NULL) { perror("fopen");//perror函數顯示錯誤信息 return -1; } //讀文件。。。 //關閉文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0;}需要注意的是，fclose關閉文件是不會把pf置為空指針的，我們需要手動操作置為空指針
（圖片來自比特就業課）
所有輸入流包括：istream 類連續文本模式輸入使用、ifstream磁盤文件輸入、istringstream 類從內存字符串的輸入。
fgetc和fputc函數分別是讀入一個字符和輸出一個字符
如上圖，我們寫一個程序時，會產生一些數據，數據會存放在內存中，如果你想把數據寫入（輸出）到文件里，或者你想把文件里的信息讀到內存中，叫讀（輸入操作）。我們用輸入/輸出操作就用的是fgetc與fputc
fputc函數示例：
// int fputc(int c, FILE *stream);函數聲明int main(){ FILE*pf = fopen("E://c-language-notes//test.21.10.9//data.txt", "w");//以“只寫w”的模式打開文件 if (pf == NULL) { perror("fopen");//perror函數顯示錯誤信息 return -1; } //寫文件 fputc("b", pf); fputc("i", pf); fputc("t", pf); fclose(pf); pf = NULL; return 0;}運行完上述代碼后，相關文件自動出現fputc函數寫入的三個字
fgetc函數示例：
//int fgetc(FILE *filename);函數聲明int main(){ FILE*pf = fopen("E://c-language-notes//test.21.10.9//data.txt", "r");//以“只讀r”的模式打開文件 if (pf == NULL) { perror("fopen");//perror函數顯示錯誤信息 return -1; } //讀文件 int ch1=fgetc(pf); printf("%c/n", ch1); int ch2 = fgetc(pf); printf("%c/n", ch2); int ch3 = fgetc(pf); printf("%c/n", ch3); fclose(pf); pf = NULL; return 0;}假設我們現在相關文件里有3個字母abc
我們運行上述程序，程序自動從文件里獲取三個字母abc
我們再來看一看文本行輸入/輸出函數
fputs函數示例：
//int fputs(const char *s, FILE *stream);函數聲明//s 代表要輸出的字符串的首地址，可以是字符數組名或字符指針變量名。//stream 表示向何種流中輸出，可以是標準輸出流 stdout，也可以是文件流。標準輸出流即屏幕輸出，printf 其實也是向標準輸出流中輸出的。int main(){ FILE*pf = fopen("E://c-language-notes//test.21.10.9//data.txt", "w");//以“只寫W”的模式打開文件 if (pf == NULL) { perror("fopen");//perror函數顯示錯誤信息 return -1; } //寫文件（寫一行） fputs("hello world/n", pf); fputs("hello bit/n", pf); fclose(pf); pf = NULL; return 0;}和fputc差不多，fputc是寫一個字母，fputs是寫一行，運行完上述程序，相關文件夾出現hello world 和hello bit
fgets函數示例：
//char *fgets(char *buf, int bufsize, FILE *stream);//*buf: 字符型指針，指向用來存儲所得數據的地址。//bufsize: 整型數據，指明存儲數據的大小。//*stream: 文件結構體指針，將要讀取的文件流。int main(){ FILE*pf = fopen("E://c-language-notes//test.21.10.9//data.txt", "r");//以“只讀r”的模式打開文件 if (pf == NULL) { perror("fopen");//perror函數顯示錯誤信息 return -1; } //讀文件（讀一行） char arr[20] = { 0 }; fgets(arr,5,pf); printf("%s/n", arr);//打印hell，說是最多讀5個其實是讀到第四個，然后第五個補/0 fclose(pf); pf = NULL; return 0;}我們原先文件里有hello world 和hello bit，我們讀一行中的5個字符到arr里
說是打印5個字符，其實是打印4個字符，第五個字符是自動補/0
格式化輸入輸出也就是按某種格式寫入或讀取
fprintf函數示例：
struct S{ int n; double d;};int main(){ //int fprintf(FILE *filename, const char *string, . . . .);函數聲明 //看起來函數聲明有點麻煩，我們再來看一下常見的printf函數聲明 //int printf( const char *format, … ); //對比一下很容易發現也就是比printf函數多一個指針參數而已，其他的都按printf來即可 struct S s = { 100,3.14 }; FILE*pf = fopen("E://c-language-notes//test.21.10.9//data.txt", "w");//以“只寫w”的模式打開文件 if (pf == NULL) { perror("fopen");//perror函數顯示錯誤信息 return -1; } //寫文件 fprintf(pf,"%d %lf", s.n, s.d); fclose(pf); pf = NULL; return 0;}fprintf就是printf函數多一個pf指針，其他的和printf都是一樣的，上述代碼運行一下，相關文件出現100,和3.140000（浮點型默認6位小數）
fscanf函數示例：
struct S{ int n; double d;};int main(){ //int fscanf(FILE *stream, char *format,[argument...]);函數聲明 //和fprintf一樣，就是scanf函數前面多一個pf指針參數 struct S s = { 0}; FILE*pf = fopen("E://c-language-notes//test.21.10.9//data.txt", "r");//以“只讀r”的模式打開文件 if (pf == NULL) { perror("fopen");//perror函數顯示錯誤信息 return -1; } //讀文件 fscanf(pf,"%d %lf", &(s.n), &(s.d)); printf("%d %lf/n", s.n, s.d); fclose(pf); pf = NULL; return 0;}
原先文件里有100 3.140000，運行程序后讀取出這兩個數
fwrite函數聲明如下
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream)
ptr-- 這是指向要被寫入的元素數組的指針。
size-- 這是要被寫入的每個元素的大小，以字節為單位。
nmemb-- 這是元素的個數，每個元素的大小為 size 字節。
stream-- 這是指向 FILE 對象的指針，該 FILE 對象指定了一個輸出流。
fwrite函數示例：
//size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream)//ptr-- 這是指向要被寫入的元素數組的指針。//size-- 這是要被寫入的每個元素的大小，以字節為單位。//nmemb-- 這是元素的個數，每個元素的大小為 size 字節。//stream-- 這是指向 FILE 對象的指針，該 FILE 對象指定了一個輸出流。struct S{ int n; double d; char name[20];};int main(){ struct S s = { 100,3.14,"zhangsan" }; FILE*pf = fopen("E://c-language-notes//test.21.10.9//data.txt", "wb");//以“只寫wb”的模式打開文件 if (pf == NULL) { perror("fopen");//perror函數顯示錯誤信息 return -1; } //寫文件-二進制方式寫 fwrite(&s, sizeof(s), 1, pf); //關閉文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0;}這里要注意的是，我們以二進制fwrite寫入，產生的是二進制文件，所以我們以二進制的wb模式打開，文件里的內容如下
因為是二進制文件，我們直接看是看不懂的，但是我們知道可以二進制讀，也就是下面的fread函數
函數聲明：size_t fread( void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream )
buffer 是讀取的數據存放的內存的指針（可以是數組，也可以是新開辟的空間，buffer就是一個索引）
size 是每次讀取的字節數
count 是讀取次數
strean 是要讀取的文件的指針
fread函數示例：
struct S{ int n; double d; char name[20];};int main(){ struct S s = {0}; FILE*pf = fopen("E://c-language-notes//test.21.10.9//data.txt", "rb");//以“只寫wb”的模式打開文件 //wb if (pf == NULL) { perror("fopen");//perror函數顯示錯誤信息 return -1; } //讀文件-二進制方式讀 fread(&s, sizeof(struct S), 1, pf); //打印 printf("%d %lf %s/n", s.n, s.d, s.name); fclose(pf); pf = NULL; return 0;}
我們現在文件里是這些東西，我們運行程序讀一下
可以讀出之前寫入的東西
函數聲明：int fseek(FILE *stream, long offset, int fromwhere);
函數設置文件指針stream的位置。如果執行成功，stream將指向以fromwhere為基準，偏移offset個字節的位置。如果執行失敗(比如offset超過文件自身大小)，則不改變stream指向的位置。執行成功返回0，否則返回其他數。
fromwhere有三個值：
SEEK_CUR 文件指針當前位置
SEEK_END 文件的末尾
SEEK_SET 文件的起始
比如a的地址就是文件的起始，f就是文件的末尾，假如我現在fgetc讀了一個，指針從a往后移動一位，指針指向b，那b所在位置就是SEEK_CUR,也就是文件指針當前位置
注意：隨機讀寫不是亂讀，而是想讀哪里讀哪里，比如我想讀文件第三個字母，我就可以直接用隨機讀寫讀取第三個字母。我們仍以上面這個文本文檔為例：
現在我要讀第三個，按照常規的順序讀寫，是有一個指針指向a，然后每讀一個，指針往后移一位，讀第三個要移動2次。fseek函數就是可以快速根據指針的位置和偏移量來定位文件指針，大白話講就是fseek函數可以快速找到第三個字母的指針。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include關于讀b，因為我們讀c之后，指針會自動往后移一位，所以cur是指向d的，b關于d的偏移量是-2，所以我們用fseek(pf, -2, SEEK_CUR);讀取
函數聲明：long int ftell(FILE*filenname);
返回文件指針相對起始位置的偏移量
#include繼上一段代碼，我們讀完b之后指針自動往后移動一位指向c，c相對起始位置a的偏移量為2，所以ftell會返回2
函數聲明：void rewind(FILE *stream);
不管pf現在在什么位置，傳過去，pf重新指向文件起始位置
根據數據的組織形式，數據文件被稱為文本文件或者二進制文件
數據在內存中以二進制的形式存儲，如果不加轉換的輸出到外存，就是二進制文件
如果要求在外存上以ASCII碼的形式存儲，則需要在存儲前進行轉換。以ASCII碼的形式存儲的文件就是文本文件
一個數據在內存中是怎么存儲的呢？
字符一律以ASCII碼的形式進行存儲，數值型的數據即可用ASCII碼的形式存儲，也可以用二進制形式存儲，如下，我們進行10000的存儲
（圖片來自比特就業課）
如果我們按ASCII形式存儲，把10000共5位，我們把每位上的數字看做一個字符，共要5個字節
如果我們直接按二進制形式進行存儲，二進制的10000，是
00000000 00000000 00100111 00010000共需占4個字節（1個整形）
牢記：在文件讀取過程中，不能使用feof函數的返回值直接來判斷文件的結束與否，而是應用于當文件讀取結束的時候，判斷是讀取失敗結束，還是遇到文件尾結束
1.文本文件讀取是否結束，判斷返回值是否為EOF（fgetc）,或者NULL（fgets)
*fgetc判斷是否為EOF
fgetc讀到一個字符返回int，如果文件結束沒讀到或者遇到錯誤，返回EOF
原文件里有abcdef5個字符，現在我們怎么利用fgetc進行打印，并判斷是否結束呢？
代碼如下：
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