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使用文件可以让程序在不同运行之间保存和读取数据。这样可以实现持久化存储即使程序关闭后数据也不会丢失。文件也可以用于数据交换允许不同程序之间共享信息。在 C 语言中文件还可以用于读取配置信息日志记录等。当你玩电脑游戏时游戏通常会让你保存进度。这就好比把游戏状态保存到一个文件中这样你可以在之后重新加载游戏而不会丢失进度。另外想象一下你在做一份报告你可以把报告内容保存到文件中这样即使你关掉电脑文件中的内容也会被保存下来以便你之后再次打开并继续编辑。文件就像是一个存储盒可以把数据放进去然后在需要的时候再取出来使用。总的来说文件在编程中是非常重要的可以帮助程序处理数据和信息。 文件的定义
文件是计算机存储数据的一种方式可以存储文本、图像、音频、视频等各种类型的信息。在计算机中文件通常被组织成一个由字节组成的序列每个文件都有一个唯一的名称用于标识。文件可以存储在计算机的硬盘、固态硬盘、光盘、U盘等存储介质上。 分类
从文件功能的角度分为两类程序文件数据文件。
程序文件
程序文件是计算机中用来存储软件程序代码的文件。程序文件可以包含各种编程语言编写的指令和数据用于告诉计算机如何执行特定的任务或操作。
程序文件通常也具有特定的文件扩展名或后缀以便操作系统和用户能够识别它们并正确地处理。这些后缀通常指示了程序文件的类型或格式。例如
可执行程序文件通常以.exe、.app、.bat等结尾。脚本文件通常以.sh、.py、.js等结尾。动态链接库文件通常以.dll、.so等结尾。Java程序文件通常以.jar、.class等结尾。HTML网页文件通常以.html、.htm结尾。
数据文件
数据文件是计算机中用来存储各种类型数据的文件。这些数据可以是文本、图像、音频、视频、数据库记录等。数据文件通常以特定的格式存储以便计算机能够正确地读取和解释其中的信息。这些文件可以通过各种应用程序进行创建、编辑和访问以便用户能够查看、修改和管理其中的数据。
数据文件通常具有特定的文件扩展名或后缀以便操作系统和应用程序能够识别它们并正确地处理。这些后缀通常指示了数据文件的类型或格式。例如
文本文件通常以.txt、.doc、.pdf等结尾。图像文件通常以.jpg、.png、.gif等结尾。音频文件通常以.mp3、.wav、.flac等结尾。视频文件通常以.mp4、.avi、.mov等结尾。数据库文件通常以.db、.mdb、.sql等结尾。 文件名 一个文件要有一个唯一的文件标识以便用户识别和引用。 文件名包含3部分文件路径文件名主干文件后缀。 例如 假设你有一个名为mydocument.docx的文件它存储在Windows操作系统的C盘的Documents文件夹中。在这种情况下文件名的各部分如下 文件路径C:\Documents\文件名主干mydocument文件后缀.docx C:\Documents\mydocument.docx 二进制文件和文本文件 根据数据的组织形式数据文件被称为文本文件或者二进制文件。 二进制文件数组在内存中以二进制的形式存储不加转换的输出到外存。 文本文件以ASCLL字符的形式存储的文件。 示例
#includestdio.h
int main()
{// 定义一个整型变量a赋值为10000int a 10000;// 打开一个名为test.txt的文件以二进制写入模式打开FILE* pf fopen(test.txt, wb);// 将变量a的内容以二进制形式写入到文件中fwrite(a, 4, 1, pf);// 关闭文件fclose(pf);// 将文件指针置为空pf NULL;// 返回0表示程序正常结束return 0;
}这段代码的功能是将整数变量a的值10000以二进制形式写入到名为test.txt的文件中。具体来说它通过fopen函数以二进制写入模式打开文件然后使用fwrite函数将整数a的二进制表示写入到文件中最后使用fclose关闭文件。
效果演示
1.运行完程序后返回解决方案资源管理器。
找到源文件添加现有项 2.点开 找到test文件双击test文件。 3回到解决方案中 此时已经出现了test.txt文件,右键此文件找到打开方式选择二进制编译器确定 4.得到结果观察二进制文件。 流和标准流
在C语言中流stream是一个用于输入和输出的抽象概念。它提供了一种统一的方式来处理不同类型的输入和输出包括文件、键盘、屏幕和其他设备。
你可以把它想象成水流。就像水流可以从一个地方流向另一个地方一样流在计算机编程中也是用于数据的流动。
标准流
C语言中有三个标准流
标准输入流stdin 用于从键盘或其他输入设备读取数据。在C语言中scanf函数就是从标准输入流中读取数据的一个例子。标准输出流stdout 用于向屏幕或其他输出设备输出数据。在C语言中printf函数就是向标准输出流输出数据的一个例子。标准错误流stderr 用于向屏幕或其他输出设备输出错误信息。在C语言中fprintf函数可以向标准错误流输出数据。
stdin、stdout、stderr三个流的类型是FILE*通常称为文件指针。
C语言中就是通过FILE*的文件指针来维护流的各种操作的。
文件指针
文件指针是C语言中用于处理文件的重要概念。它是一个指向FILE类型的指针FILE类型是C语言标准库中用于表示文件的结构体类型。
例如VS2022编译器环境下提供的stdio.h头文件中有以下的文件类型声明
typedef struct
{int _Placeholder;
} fpos_t;typedef struct
{unsigned int _Mode;
} _fmode_t;typedef struct
{long long _Placeholder;
} fpos64_t;typedef struct _iobuf
{char *_ptr;int _cnt;char *_base;int _flag;int _file;int _charbuf;int _bufsiz;char *_tmpfname;
} FILE;typedef struct _wfinddata_t
{unsigned attrib;time_t time_create;time_t time_access;time_t time_write;_fsize_t size;wchar_t name[260];
} _wfinddata_t;typedef struct _wfinddatai64_t
{unsigned attrib;__time64_t time_create;__time64_t time_access;__time64_t time_write;__int64 size;wchar_t name[260];
} _wfinddatai64_t;typedef struct _wfinddata32_t
{unsigned attrib;time_t time_create;time_t time_access;time_t time_write;unsigned long size;wchar_t name[260];
} _wfinddata32_t;typedef struct _wfinddata32i64_t
{unsigned attrib;__time64_t time_create;__time64_t time_access;__time64_t time_write;unsigned __int64 size;wchar_t name[260];
} _wfinddata32i64_t;文件的关闭和打开
打开文件
要使用文件指针首先需要打开文件。可以使用fopen函数来打开文件该函数会返回一个指向FILE类型的指针表示打开的文件。fopen函数的原型如下
FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);
其中filename是要打开的文件名mode表示文件的打开模式比如读取、写入、追加等。 文件指针的位置
文件指针指示了文件中当前的位置它可以在文件中移动以便进行读取或写入操作。可以使用fseek函数来移动文件指针的位置
int fseek(FILE *stream, long offset, int origin);
其中stream是文件指针offset是偏移量origin表示起始位置可以是SEEK_SET文件开头、SEEK_CUR当前位置或SEEK_END文件末尾。
读写文件
一旦文件被打开就可以使用文件指针进行读取和写入操作。比如可以使用fscanf和fprintf函数进行格式化的输入和输出或者使用fread和fwrite函数进行二进制数据的读写操作。
关闭文件
在文件操作完成后应该使用fclose函数关闭文件释放文件资源
int fclose(FILE *stream);示例
下面是一个示例演示了如何使用文件指针来打开文件、写入数据并关闭文件
#include stdio.hint main()
{FILE *fp;fp fopen(example.txt, w); // 以写入模式打开文件if (fp ! NULL) {fprintf(fp, This is a file created using file pointers!); // 写入数据fclose(fp); // 关闭文件}return 0;
}下一章节讲文件的读写顺序等各种顺序读写函数。
