C語言由淺入深講解檔案的操作上篇

2022-04-01 19:02:38

為什麼使用檔案

前面寫的通訊錄，增加人數退出程式後，資料就會消失。此時資料是存放在記憶體中，下次執行通訊錄程式的時候，資料又得重新錄入，如果使用這樣的通訊錄就很難受。

所以檔案操作就應運而生。資料持久化的方法有兩種：1.把資料存放在磁碟檔案2.存放到資料庫使用檔案我們們可以將資料直接存放在電腦的硬碟上，做到了資料的持久化。

什麼是檔案

但是在程式設計中，我們一般談的檔案有兩種：程式檔案、資料檔案（從檔案功能的角度來分類的）。

程式檔案：包括源程式檔案（字尾為.c）,目標檔案（windows環境字尾為.obj）,可執行程式（windows環境字尾為.exe）。

資料檔案：檔案的內容不一定是程式，而是程式執行時讀寫的資料，比如程式執行需要從中讀取資料的檔案，或者輸出內容的檔案。

在以前各章所處理資料的輸入輸出都是以終端為物件的，即從終端的鍵盤輸入資料，執行結果顯示到顯示器上。

其實有時候我們會把資訊輸出到磁碟上，當需要的時候再從磁碟上把資料讀取到記憶體中使用，這裡處理的就是磁碟上檔案。

檔名

一個檔案要有一個唯一的檔案標識，以便使用者識別和參照。

檔名包含3部分：檔案路徑+檔名主幹+檔案字尾

例如： c:codetest.txt

為了方便起見，檔案標識常被稱為檔名。

關於檔案的一些概念

檔案指標：緩衝檔案系統中，關鍵的概念是“檔案型別指標”，簡稱“檔案指標”。

檔案資訊區：每個被使用的檔案都在記憶體中開闢了一個相應的檔案資訊區，用來存放檔案的相關資訊（如檔案的名字，檔案狀態及檔案當前的位置等）。這些資訊是儲存在一個結構體變數中的。該結構體型別是有系統宣告的，取名FILE.

VS2013編譯環境提供的 stdio.h 標頭檔案中有以下的檔案型別申明；

struct _iobuf {
        char *_ptr;
        int   _cnt;
        char *_base;
        int   _flag;
        int   _file;
        int   _charbuf;
        int   _bufsiz;
        char *_tmpfname;
       };
typedef struct _iobuf FILE；

每當開啟一個檔案的時候，系統會根據檔案的情況自動建立一個FILE結構的變數，並填充其中的資訊，使用者不必關心細節。

FILE指標：一般都是通過一個FILE的指標來維護這個FILE結構的變數，這樣使用起來更加方便。

下面我們可以建立一個FILE*的指標變數:

FILE* pf;//檔案指標變數

定義pf是一個指向FILE型別資料的指標變數。可以使pf指向某個檔案的檔案資訊區（是一個結構體變數）。通過該檔案資訊區中的資訊就能夠存取該檔案。也就是說，通過檔案指標變數能夠找到與它關聯的檔案

規定：檔案在讀寫之前應該先開啟檔案，在使用結束之後應該關閉檔案。

在編寫程式的時候，在開啟檔案的同時，都會返回一個FILE*的指標變數指向該檔案，也相當於建立了指標和檔案的關係。

ANSIC 規定使用fopen函數來開啟檔案，fclose來關閉檔案

首先理解讀和寫是什麼意思。

寫檔案：將記憶體的資料輸出到檔案或螢幕上。

讀檔案：將檔案或鍵盤的資料輸入到記憶體中。

檔案函數

fopen

函數原型：

FILE *fopen( const char *filename, const char *mode );

函數功能：Open a file.

該函數的功能就是開啟一個檔案，函數的第一個引數是你要開啟的檔案的檔名，第二個引數是開啟這個檔案的形式。

返回值：Each of these functions returns a pointer to the open file. A null pointer value indicates an error.

返回一個指向檔案的指標，如果開啟錯誤返回空指標。

注意：需要檢查fopen返回值的有效性

	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%sn", strerror(errno));
		return;//失敗返回
	}

fclose

函數原型：

int fclose( FILE *stream );

函數功能

Closes a stream (fclose) .

關閉一個流

返回值：fclose returns 0 if the stream is successfully closed.return EOF to indicate an errorreturn 0

如果流成功關閉，返回EOF(-1)如果失敗。

範例程式碼

	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%sn", strerror(errno));
		return 1;//失敗返回
	}

絕對路徑

絕對路徑就是在具體檔案的位置。例如：

D:c-languagec yuyanc yuyandata.txt

FILE* pf = fopen("D:\c-language\c yuyan\c yuyandata.txt", "r");

但是為了防止字串中的’‘及其後面的字元被整體視為為跳脫字元，所以需要在每個’‘後面再加一個’’。

檔案的開啟方式

前三個是常用的方式。

規則：

檔案開啟方式	含義
“r” （唯讀）	開啟檔案進行輸入操作。如不存在將會報錯。
“w” （只寫）	為了輸出資料，開啟一個文字檔案。如存在，則清空裡面的資料並輸出。如不存在將建立一個新的檔案。
“a” （追加）	向文字檔案尾新增資料。如果檔案不存在，則建立該檔案。
“rb”（唯讀）	為了輸入資料，開啟一個二進位制檔案。如不存在，則出錯。
“wb”（只寫）	為了輸出資料，開啟一個二進位制檔案。如不存在，則建一個新檔案。
“ab”（追加）	向一個二進位制檔案尾新增資料。如不存在，則出錯。
“r+”（讀寫）	開啟一個檔案進行更新（輸入和輸出）。如不存在則出錯。
“w+”（讀寫）	建一個空檔案並開啟它以進行更新（輸入和輸出）。如果同名檔案已經存在，則將丟棄其內容，並且該檔案將被視為新的空檔案。
“a+”（讀寫）	開啟一個檔案，在檔案尾進行讀寫。如不存在建立一個新檔案。

檔案操作流程

以下是對檔案操作的一般流程。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main()
{
	//開啟檔案
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		printf("%sn", strerror(errno));
		return 0;
	}
	//對檔案進行一系列操作
	......
	.....
	//關閉檔案
	fclose(pf);
	pf = NULL;置空
	return 0;
}

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