C文件操作2

五、文件的随机读写

这些函数都需要包含头文件 #include<stdio.h>

5.1 fseek

根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针（文件内容的光标）

（重新定位流位置指示器）

int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );

  • 将与流关联的位置指示器设置到一个新的位置。
  • 对于以二进制模式打开的流，新位置是通过将偏移量（offset）加到由起始点（origin）指定的参考位置来确定的。
  • 对于以文本模式打开的流，偏移量必须为零或者是之前调用 ftell 函数所返回的值，并且起始点必须是 SEEK_SET。
  • 如果操作成功，该函数返回零。否则，它返回非零值。
  • 如果发生读或写错误，错误指示器（`ferror`）将被设置。 

fseek函数的起始点（参考点）有三种类型：

int main()
{FILE* pf = fopen("test.txt","r");if(pf == NULL){perror("fopen");}else{int ch = fgetc(pf);printf("%c\n",ch);//ach = fgetc(pf);printf("%c\n",ch);//bch = fgetc(pf);printf("%c\n",ch);//c//如果继续往下读，必然是d//但是我们调整一下，去读取：bfseek(pf,-2,SEEK_CUR);//fseek(pf,1,SEEK_SET);ch = fgetc(pf);printf("%c\n",ch);//bfclose(pf);pf = NULL;}return 0;
}

5.2 ftell

返回文件指针相对于起始位置的偏移量（获取流中的当前位置）

long int ftell ( FILE * stream )；

  • 返回流的位置指示器的当前值。
  • 对于二进制流
  • 这是从文件开头算起的字节数。
  • 对于文本流
  • 这个数值可能没有实际意义，但仍然可以使用 `fseek` 函数将位置恢复到相同的位置（如果有使用 `ungetc` 函数放回但尚未读取的字符，这种情况下行为是未定义的）。 
  • 操作成功时，将返回位置指示器的当前值。
  • 操作失败时，将返回 -1L，并将 `errno` 设置为一个系统特定的正值。 
int main()
{FILE* pf = fopen("test.txt","r");if(pf == NULL){perror("fopen");}else{int ch = fgetc(pf);printf("%c\n",ch);//ach = fgetc(pf);printf("%c\n",ch);//bch = fgetc(pf);printf("%c\n",ch);//c//如果继续往下读，必然是d//但是我们调整一下，去读取：bfseek(pf,-2,SEEK_CUR);//fseek(pf,1,SEEK_SET);ch = fgetc(pf);printf("%c\n",ch);//bprintf("%c\n",ftell(pf));//2fclose(pf);pf = NULL;}return 0;
}

5.3 rewind

让文件指针的位置回到文件的起始位置（将流的位置设置到文件开头）

void rewind ( FILE * stream );

int main()
{FILE* pf = fopen("test.txt","r");if(pf == NULL){perror("fopen");}else{int ch = fgetc(pf);printf("%c\n",ch);//ach = fgetc(pf);printf("%c\n",ch);//bch = fgetc(pf);printf("%c\n",ch);//c//如果继续往下读，必然是d//但是我们调整一下，去读取：bfseek(pf,-2,SEEK_CUR);//fseek(pf,1,SEEK_SET);ch = fgetc(pf);printf("%c\n",ch);//bprintf("%c\n",ftell(pf));//2rewind(pf);ch = fgetc(pf);printf("%c\n",ch);//afclose(pf);pf = NULL;}return 0;
}

六、文件文本和二进制文本

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。

数据在内存中以⼆进制的形式存储，如果不加转换的输出到外存的文件中，就是⼆进制文件。

如果要求在外存上以ASCII码的形式存储，则需要在存储前转换，以ASCII字符的形式存储的文件就是文本文件。

⼀个数据在文件中是怎么存储的呢？ 字符⼀律以ASCII形式存储，数值型数据既可以用ASCII形式存储，也可以使用⼆进制形式存储。如有整数10000，如果以ASCII码的形式输出到磁盘，则磁盘中占用5个字节（每个字符⼀个字节），而⼆进制形式输出，则在磁盘上只占4个字节。

以ASCII形式存储：字符

int main()
{int a = 10000;FILE* pf = fopen("test.txt","w");fwrite(&a,4,1,pf);//二进制的形式写到文件中fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}

我们将 test.txt 文件在VS中打开，会发现它是一串十六进制数字10 27 00 00：

此时的存储方式是二进制形式存储，而为了方便表示，一般会转化为十六进制形式：

七、文件读取结束的判定

需要包含头文件 #include <stdio.h>

7.1 被错误使用的 feof

int feof ( FILE * stream );

如果与该流相关联的文件结束指示器已设置，则返回一个非零值。 否则，返回零。

牢记：在文件读取过程中，不能用feof函数的返回值直接来判断文件的是否结束。（文件结束标志 ---- EOF[-1]）

feof 的作用是：当文件读取结束的时候，判断读取结束的原因是否是：遇到文件尾结束。(检查文件结束指示器)

1.文本文件读取是否结束，判断返回值是否为 EOF （ fgetc ），或者 NULL （ fgets ）

例如：

• fgetc 判断是否为 EOF

• fgets 判断返回值是否为 NULL 

2.二进制文件的读取结束判断，判断返回值是否小于实际要读的个数。

例如：

• fread判断返回值是否小于实际要读的个数。

7.2  ferror

int ferror ( FILE * stream );

如果与该流相关联的错误指示器已设置，则返回一个非零值。否则，返回零值。

ferror 的作用是：当文件读取结束的时候，判断是读取结束的原因是否是：文件操作中发生了错误。(检查错误指示器)

文本文件例子：

//!pf 通常用于检查文件指针 pf 是否为 NULL，即判断文件是否成功打开或有效。
//! 是逻辑非运算符，用于对指针进行逻辑取反。
//当 pf 为 NULL 时，!pf 的值为 1（真），表示文件打开失败。
//当 pf 有效（非 NULL）时，!fp 的值为 0（假），表示文件已成功打开。
int main()
{int c;// 注意：int，⾮char，要求处理EOFFLIE* pf = fopen("test.txt","r");if(!pf) // 等价于 if (pf == NULL){perror("fopen");return 1;}//fgetc 当读取失败的时候或者遇到⽂件结束的时候，都会返回EOFwhile((c=fgetc(pf)) != EOF)// 标准C I/O读取⽂件循环{putchar(c);}//判断是什么原因结束的if(ferror(pf)) //返回真，就说明是文件在读取过程出错而结束printf("I/O error when reading");else if(feof(pf)) //返回真，就说明是文件正常读取遇到结束标志而结束printf("End of file reached successfully");fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}

二进制文本例子：

enum {SIZE = 5};
int main()
{doublle a[SIZE] = {1,2,3,4,5};FILE* pf = fopen("test.txt","wb");// 必须⽤⼆进制模式fwrite(a,sizeof *a,SIZE,pf);// 写 double 的数组fclose(pf);double b[SIZE] = {0};pf = fopen("test.txt","rb");size_t ret = fread(b,sizeof *b,SIZE,pf);// 读 double 的数组if(ret == SIZE){int n = 0printf("Array read successfully, contents");for(n = 0;n < SIZE; n++){printf("%f ",b[n]);}}printf("\n");else{if(feof(pf))printf("Error reading text1.txt: unexpected end of file\n");else if(ferror(pf))printf("Error reading text1.txt");}fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}

八、文件缓冲区

ANSIC 标准采用“缓冲文件系统”处理的数据文件的，所谓缓冲文件系统是指系统自动地在内存中为 程序中每⼀个正在使用的文件开辟⼀块“文件缓冲区”。从内存向磁盘输出数据会先送到内存中的缓 冲区，装满缓冲区后才⼀起送到磁盘上。如果从磁盘向计算机读入数据，则从磁盘文件中读取数据输入到内存缓冲区（充满缓冲区），然后再从缓冲区逐个地将数据送到程序数据区（程序变量等）。缓冲区的大小根据C编译系统决定的。

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
//VS2022 WIN11环境测试 
int main()
{FILE*pf = fopen("test.txt", "w");fputs("abcdef", pf);//先将代码放在输出缓冲区 printf("睡眠10秒-已经写数据了，打开test.txt⽂件，发现⽂件没有内容\n");Sleep(10000);printf("刷新缓冲区\n");fflush(pf);//刷新缓冲区时，才将输出缓冲区的数据写到⽂件（磁盘） //注：fflush 在⾼版本的VS上不能使⽤了 printf("再睡眠10秒-此时，再次打开test.txt⽂件，⽂件有内容了\n");Sleep(10000);fclose(pf);//注：fclose在关闭⽂件的时候，也会刷新缓冲区 pf = NULL;return 0;
}

fflush —— 刷新缓冲区       fclose —— 关闭文件的时候也会刷新缓冲区

这里可以得出一个结论：

因为有缓冲区的存在，C语言在操作文件的时候，需要做刷新缓冲区或者在文件操作结束的时候关闭文件。如果不做，可能导致读写文件的问题。

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