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1. 为什么使⽤⽂件？
如果没有⽂件，我们写的程序的数据是存储在电脑的内存中，如果程序退出，内存回收，数据就丢失 了，等再次运⾏程序，是看不到上次程序的数据的，如果要将数据进⾏持久化的保存，我们可以使⽤ ⽂件。
2. 什么是⽂件？
磁盘（硬盘）上的⽂件是⽂件。
但是在程序设计中，我们⼀般谈的⽂件有两种：程序⽂件、数据⽂件（从⽂件功能的⻆度来分类 的）。
2.1 程序⽂件
程序⽂件包括源程序⽂件（后缀为.c）,⽬标⽂件（windows环境后缀为.obj）,可执⾏程序（windows 环境后缀为.exe）。
2.2 数据⽂件
⽂件的内容不⼀定是程序，⽽是程序运⾏时读写的数据，⽐如程序运⾏需要从中读取数据的⽂件，或 者输出内容的⽂件。
本篇文章讨论的是数据⽂件。
在以前各章所处理数据的输⼊输出都是以终端为对象的，即从终端的键盘输⼊数据，运⾏结果显⽰到 显⽰器上。
其实有时候我们会把信息输出到磁盘上，当需要的时候再从磁盘上把数据读取到内存中使⽤，这⾥处 理的就是磁盘上⽂件。
2.3 ⽂件名
⼀个⽂件要有⼀个唯⼀的⽂件标识，以便⽤⼾识别和引⽤。
⽂件名包含3部分：⽂件路径+⽂件名主⼲+⽂件后缀
例如： c:\code\test.txt
为了⽅便起⻅，⽂件标识常被称为⽂件名。
3. 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。
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。
4. ⽂件的打开和关闭
4.1 流和标准流
4.1.1 流
我们程序的数据需要输出到各种外部设备，也需要从外部设备获取数据，不同的外部设备的输⼊输出 操作各不相同，为了⽅便程序员对各种设备进⾏⽅便的操作，我们抽象出了流的概念，我们可以把流 想象成流淌着字符的河。
C程序针对⽂件、画⾯、键盘等的数据输⼊输出操作都是通过流操作的。
⼀般情况下，我们要想向流⾥写数据，或者从流中读取数据，都是要打开流，然后操作。
4.1.2 标准流
那为什么我们从键盘输⼊数据，向屏幕上输出数据，并没有打开流呢？
那是因为C语⾔程序在启动的时候，默认打开了3个流：
• stdin - 标准输⼊流，在⼤多数的环境中从键盘输⼊，scanf函数就是从标准输⼊流中读取数据。
• stdout - 标准输出流，⼤多数的环境中输出⾄显⽰器界⾯，printf函数就是将信息输出到标准输出 流中。
• stderr - 标准错误流，⼤多数环境中输出到显⽰器界⾯。
这是默认打开了这三个流，我们使⽤scanf、printf等函数就可以直接进⾏输⼊输出操作的。
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。
4.2 ⽂件指针
缓冲⽂件系统中，关键的概念是“⽂件类型指针”，简称“⽂件指针”。
每个被使⽤的⽂件都在内存中开辟了⼀个相应的⽂件信息区，⽤来存放⽂件的相关信息（如⽂件的名 字，⽂件状态及⽂件当前的位置等）。这些信息是保存在⼀个结构体变量中的。该结构体类型是由系 统声明的，取名FILE.
例如，VS2013 编译环境提供的 stdio.h 头⽂件中有以下的⽂件类型申明：
struct _iobuf {char *_ptr;int _cnt;char *_base;int _flag;int _file;int _charbuf;int _bufsiz;char *_tmpfname;};
typedef struct _iobuf FILE;
不同的C编译器的FILE类型包含的内容不完全相同，但是⼤同⼩异。
不同的C编译器的FILE类型包含的内容不完全相同，但是⼤同⼩异。
每当打开⼀个⽂件的时候，系统会根据⽂件的情况⾃动创建⼀个FILE结构的变量，并填充其中的信 息，使⽤者不必关⼼细节。 ⼀般都是通过⼀个FILE的指针来维护这个FILE结构的变量，这样使⽤起来更加⽅便。
下⾯我们可以创建⼀个FILE*的指针变量:
FILE* p；定义pf是⼀个指向FILE类型数据的指针变量。可以使pf指向某个⽂件的⽂件信息区（是⼀个结构体变 量）。通过该⽂件信息区中的信息就能够访问该⽂件。也就是说，通过⽂件指针变量能够间接找到与 它关联的⽂件。
4.3 ⽂件的打开和关闭
⽂件在读写之前应该先打开⽂件，在使⽤结束之后应该关闭⽂件。 在编写程序的时候，在打开⽂件的同时，都会返回⼀个FILE*的指针变量指向该⽂件，也相当于建⽴了 指针和⽂件的关系。
ANSI C 规定使⽤ fopen 函数来打开⽂件， fclose 来关闭⽂件。
//打开⽂件
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
//关闭⽂件
int fclose ( FILE * stream );
mode表⽰⽂件的打开模式，下⾯都是⽂件的打开模式：
| ⽂件使⽤⽅式 | 含义 | 如果指定⽂件不存在 |
| “r”（只读） | 为了输⼊数据，打开⼀个已经存在的⽂本⽂件 | 出错 |
| “w”（只写） | 为了输出数据，打开⼀个⽂本⽂件 | 建⽴⼀个新的⽂件 |
| “a”（追加） | 向⽂本⽂件尾添加数据 | 建⽴⼀个新的⽂件 |
| “rb”（只读） | 为了输⼊数据，打开⼀个⼆进制⽂件 | 出错 |
| “wb”（只写） | 为了输出数据，打开⼀个⼆进制⽂件 | 建⽴⼀个新的⽂件 |
| “r+”（读写） | 为了读和写，打开⼀个⽂本⽂件 | 出错 |
| “w+”（读写） | 为了读和写，建议⼀个新的⽂件 | 建⽴⼀个新的⽂件 |
| “a+”（读写） | 打开⼀个⽂件，在⽂件尾进⾏读写 | 建⽴⼀个新的⽂件 |
| “rb+”（读写） | 为了读和写打开⼀个⼆进制⽂件 | 出错 |
| “wb+”（读 写） | 为了读和写，新建⼀个新的⼆进制⽂件 | 建⽴⼀个新的⽂件 |
| “ab”（追加） | 向⼀个⼆进制⽂件尾添加数据 | 建⽴⼀个新的⽂件 |
| “ab+”（读 写） | 打开⼀个⼆进制⽂件，在⽂件尾进⾏读和写 | 建⽴⼀个新的⽂件 |
实例代码：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{FILE* pf = fopen("text.txt", "w");if (pf == NULL){perror("fopen");return 1;}//写文件//关闭文件fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}5. ⽂件的顺序读写
5.1 顺序读写函数介绍
| 函数名 | 功能 | 适⽤于 |
| fgetc | 字符输⼊函数 | 所有输⼊流 |
| fputc | 字符输出函数 | 所有输出流 |
| fgets | ⽂本⾏输⼊函数 | 所有输⼊流 |
| fputs | ⽂本⾏输出函数 | 所有输出流 |
| fscanf | 格式化输⼊函数 | 所有输⼊流 |
| fprintf | 格式化输出函数 | 所有输出流 |
| fread | ⼆进制输⼊ | ⽂件 |
| fwrite | ⼆进制输出 | ⽂件 |
上⾯说的适⽤于所有输⼊流⼀般指适⽤于标准输⼊流和其他输⼊流（如⽂件输⼊流）；所有输出流⼀ 般指适⽤于标准输出流和其他输出流（如⽂件输出流）。
5.1.1 fgetc
fgetc函数从流中读字符。
int fgetc ( FILE * stream );例如：
#include <stdio.h>
int main ()
{FILE * pFile;int c;int n = 0;pFile=fopen ("myfile.txt","r");if (pFile==NULL) perror ("Error opening file");else{do {c = fgetc (pFile);if (c == '$') n++;} while (c != EOF);fclose (pFile);printf ("The file contains %d dollar sign characters ($).\n",n);}return 0;
}该程序逐字符读取一个名为myfile.txt的现有文件，并使用n变量来计算文件中包含的美元字符数（$）。
5.1.2 fputc
fputc函数写字符到流中
int fputc ( int character, FILE * stream );例如：
此程序会创建一个名为example.txt的文件，并将abcdefghijklmnopqrstuvwxyz写入其中。
5.1.3 fgets
fgets从流中读字符串
char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );参数
str指向复制读取字符串的字符数组的指针。
num要复制到str中的最大字符数（包括终止的null字符）。
stream指向标识输入流的FILE对象的指针。std不能用作从标准输入读取的参数。
返回值
成功后，函数返回str。如果在尝试读取字符时遇到文件的末尾，则指示符号集（feof）的末尾。若在读取任何字符之前发生这种情况，则返回的指针为空指针（并且存储的内容不变）。如果发生读取错误，则会设置错误指示器（ferror），并返回一个空指针（但str指向的内容可能已更改）。
例如
#include <stdio.h>int main()
{FILE * pFile;char mystring [100];pFile = fopen ("myfile.txt" , "r");if (pFile == NULL) perror ("Error opening file");else {if ( fgets (mystring , 100 , pFile) != NULL )puts (mystring);fclose (pFile);}return 0;
}
此示例读取myfile.tx的第一行或前99个字符（以先到者为准），并将它们打印在屏幕上。
5.1.4 fputs
fputs函数将字符串写入
int fputs(const char *str, FILE *stream);str是要写入的字符串。stream是要写入的文件流
fputs 函数会将字符串 str 中的字符逐个写入到文件流 stream 中，直到遇到字符串结束符 \0。如果成功写入，则返回非负值；如果发生错误，则返回 EOF。
例如：
#include <stdio.h>
int main()
{FILE* pc = fopen("example.txt", "w");if (pc == NULL){perror("fopen");return 1;}else{fputs("ma jun jin da chang", pc);}return 0;
} 
6. ⽂件的随机读写
6.1 fseek
fseek 是 C 语言中的一个标准库函数，用于设置文件流的位置指针，从而在文件中定位到特定的位置。它的函数原型如下：
int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );
stream是要设置位置的文件流，通常是通过fopen打开的文件指针。offset是偏移量，表示相对于origin的位置偏移。它的类型为long int，通常是以字节为单位的偏移量。origin是起始位置，可以是下列常量之一：SEEK_SET：从文件起始位置开始计算偏移量。SEEK_CUR：从当前位置开始计算偏移量。SEEK_END：从文件末尾位置开始计算偏移量。
fseek 函数会将文件流 stream 的位置指针设置为由 offset 和 origin 指定的位置。如果成功设置位置指针，则返回 0；如果发生错误，则返回非零值。
通过 fseek 函数，可以在文件中进行随机访问，定位到特定位置读取或写入数据。
例如：
#include <stdio.h>
int main ()
{FILE * pFile;pFile = fopen ( "example.txt" , "wb" );fputs ( "This is an apple." , pFile );fseek ( pFile , 9 , SEEK_SET );fputs ( " sam" , pFile );fclose ( pFile );return 0;
}
6.2 ftell
ftell 是 C 语言中的一个标准库函数，用于获取文件流的当前位置指针相对于文件起始位置的偏移量（以字节为单位）。它的函数原型如下：
long int ftell(FILE *stream);stream是要获取位置指针的文件流，通常是通过fopen打开的文件指针。
ftell 函数返回当前位置指针相对于文件起始位置的偏移量。如果成功获取，则返回当前位置的偏移量；如果发生错误，则返回 -1L。
通常情况下，ftell 结合 fseek 可以用来获取当前文件的大小，或者在文件操作中记录当前位置以便后续操作。