https://m.toutiaocdn.com/i6847739122979701260/?app=news_article×tamp=1594400967&use_new_style=1&req_id=20200711010927010129040078043AEF9D&group_id=6847739122979701260
前些時(shí)候，我們學(xué)習(xí)的C語言程序都是由輸入輸出和算法組成的控制臺程序。我們在終端上來輸入我們提供的數(shù)據(jù)，然后程序也會通過終端來告訴我們最終運(yùn)行的結(jié)果。
但是，可能有的同學(xué)已經(jīng)觀察到了，我們?nèi)粘Ｊ褂玫膭e人開發(fā)的程序，大多數(shù)都是通過文件來提供數(shù)據(jù)的。比如一個(gè)Excel的報(bào)表，程序可以直接來分析里面的數(shù)據(jù)。再比如，一個(gè)TXT格式的電子書，程序可以直接分析有多少字、多少個(gè)章節(jié)，甚至還可以生成出一個(gè)目錄來。
擁有這樣能力的程序，是不是感覺功能強(qiáng)大了許多？這就要用到我們今天要講到的內(nèi)容——「文件操作」。
在我們比較熟悉的Windows系統(tǒng)下，文件類型的區(qū)分是用「擴(kuò)展名」來進(jìn)行的。但其實(shí)擴(kuò)展名并不是指「文件格式」，它只是一個(gè)「門牌號」而已。至于它到底對不對，那系統(tǒng)就不知道了?？赡苡泻芏嗟男率?，在遇到格式的問題的時(shí)候，會認(rèn)為直接更改擴(kuò)展名，就能實(shí)現(xiàn)格式轉(zhuǎn)換。不瞞你們說，我小時(shí)候也有過這種想法。但是后來發(fā)現(xiàn)，不行。舉個(gè)例子，現(xiàn)在有一個(gè) MP3 的文件，要轉(zhuǎn)成 AAC。這兩個(gè)文件從編碼上來講，就是不一樣的。MP3 只能用 MP3 的方式去讀取，AAC 只能用 AAC 的方式去讀取。如果你把擴(kuò)展名直接改成 AAC，那么系統(tǒng)就被你騙了，就會用 AAC 的方式去讀取實(shí)際還是 MP3 的文件，當(dāng)然是不行了。
不同的擴(kuò)展名，就對應(yīng)了不同的讀取方式。「EXE」 就代表 Windows 系統(tǒng)下的可執(zhí)行二進(jìn)制文件，「TXT」是純文本文件，等等。
在 Linux 和 Unix 操作系統(tǒng)下，文件的定義就寬泛多了。不光軟件，硬件也可以叫文件。也就是說，硬件實(shí)際上也是當(dāng)做文件的方式來處理的。
在C語言中，文件一般分為兩種，一種是二進(jìn)制文件，就是我們編譯出來的那個(gè)東西，我們是看不懂的；另一種是文本文件，也就是我們常說的源代碼。
我們要對一個(gè)文件進(jìn)行操作，首先我們需要把文件打開，然后才能讀或者寫。對文件操作完成后，我們還要將文件關(guān)閉。
C語言中的打開文件使用fopen函數(shù)，通式如下：
fopen('文件路徑', '模式')
如果打開文件成功，則會返回一個(gè)FILE結(jié)構(gòu)的指針，通過這個(gè)指針，我們就可以對這個(gè)文件進(jìn)行操作；如果打開文件失敗，則會返回NULL。
下面是所有的模式：
前面幾個(gè)都好理解，只是最后一個(gè)，為啥要區(qū)分一個(gè)二進(jìn)制出來呢？
不加「b」的情況下，就是以文本的形式來打開。因?yàn)樵诓煌牟僮飨到y(tǒng)中，換行符是不同的。Unix系統(tǒng)用\n，MacOS用\r，而Windows用的是\r\n，那么在文本模式下打開，C語言會根據(jù)系統(tǒng)環(huán)境的不同，來轉(zhuǎn)化換行符。而在二進(jìn)制的模式下，就不會進(jìn)行任何的轉(zhuǎn)換。
當(dāng)你對文件操作完畢后，一定要記得把文件用fclose()函數(shù)來關(guān)閉。其實(shí)我們在打開文件后的所有操作，實(shí)際上都被記錄到了緩存里，只有執(zhí)行了關(guān)閉后，我們的更改才會生效。如果關(guān)閉成功，則函數(shù)會返回0；失敗的話，就會返回EOF。關(guān)閉成功后，我們創(chuàng)建的文件指針就會失效。
//Example 01//學(xué)習(xí)交流群：782648055#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(void){ FILE* f; int chr; if ((f = fopen('file1.txt', 'r')) == NULL) { printf('打開失敗！\n'); exit(EXIT_FAILURE); } while ((chr = getc(f)) != EOF) { putchar(chr); } fclose(f); return 0;}//file1.txt中的內(nèi)容C programming makes me happy!//Consequence 01C programming makes me happy!打開了文件之后，就可以進(jìn)行我們的操作了。
讀取單個(gè)字符，我們可以用fgetc和getc這兩個(gè)來實(shí)現(xiàn)。它們的作用，就是讀取一個(gè)字符，然后將光標(biāo)移動到下一個(gè)位置。
#include <stdio.h>...int fgetc(FILE* stream);int getc(FILE* stream);函數(shù)的參數(shù)，是一個(gè)FILE結(jié)構(gòu)體的指針，也就是一個(gè)準(zhǔn)確讀取的文件流。讀取成功就會將讀取到的unsigned char內(nèi)容轉(zhuǎn)化為int并返回；文件結(jié)束或者讀取失敗就返回EOF。
這倆函數(shù)不同的地方就在于，fgetc是函數(shù)實(shí)現(xiàn)，而getc是用宏實(shí)現(xiàn)。宏會產(chǎn)生大量的代碼量，但是沒有函數(shù)調(diào)用堆棧的步驟，所以速度會快很多。但是宏的展開可能會多次調(diào)用參數(shù)，因此如果參數(shù)中含有自增、自減這種副作用的的方法，就只能用函數(shù)實(shí)現(xiàn)的fgetc了。
寫入單個(gè)字符，我們可以用fputc和putc，帶有f的，就是函數(shù)，另一個(gè)就是宏的實(shí)現(xiàn)的了。
#include <stdio.h>...int fputc(int c, FILE* stream);int putc(int c, FILE* stream);第一個(gè)參數(shù)是你要寫入的字符，第二個(gè)是你要寫入的文件流。
這里就要用到fgets和fputs兩個(gè)函數(shù)了。
#include <stdio.h>...char* fgets(char* s, int size, FILE* stream);int fputs(const chat* s, FILE* stream);其中，fgets有三個(gè)參數(shù)，第一個(gè)是一個(gè)字符型指針，用來存放讀取的數(shù)據(jù)；第二個(gè)用來指定讀取的長度（包含'\0'）；第三個(gè)是用于指定讀取的文件流。
函數(shù)調(diào)用成功后，會返回第一個(gè)參數(shù)所指向的地址。如果讀取到EOF則eof指示器被設(shè)置。若一開始就讀取到EOF，第一個(gè)參數(shù)的內(nèi)容不變，返回NULL。若讀取發(fā)生錯(cuò)誤，則error指示器被設(shè)置，函數(shù)返回NULL，第一個(gè)參數(shù)內(nèi)容可能會被改變。
fputs第一個(gè)參數(shù)用于存放待寫入的數(shù)據(jù)，第二個(gè)是指定待寫入的文件流。函數(shù)調(diào)用成功，返回一個(gè)非 0 值，失敗則返回EOF。
在文件里，我們就不能用我們熟悉的scanf和printf了。但是C語言也提供一組類似的函數(shù)：fscanf和fprintf。
用法上，第一個(gè)參數(shù)用于指定文件流，后面的就是照搬的scanf和printf中的參數(shù)。
//Example 02#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>int main(void){ FILE* fp; struct tm* p; time_t t; time(&t); p = localtime(&t); //寫入日期到文件 if ((fp = fopen('date.txt', 'w')) == NULL) { printf('打開文件失?。n'); exit(EXIT_FAILURE); } fprintf(fp, '%d-%d-%d', 1900 + p -> tm_year, 1 + p -> tm_mon, p -> tm_mday); fclose(fp); //讀取文件日期，輸出到終端 int year, month, day; if ((fp = fopen('date.txt', 'r')) == NULL) { printf('打開文件失?。n'); exit(EXIT_FAILURE); } fscanf(fp, '%d-%d-%d', &year, &month, &day); printf('%d-%d-%d\n', year, month, day); fclose(fp); return 0;}//date.txt中的內(nèi)容2020-6-15//Consequence 022020-6-15我們用fopen函數(shù)可以用二進(jìn)制的方式來打開一個(gè)文件，但實(shí)際上我們要用二進(jìn)制的方式來讀寫，還得用相應(yīng)的函數(shù)才行。
C語言提供了fread和fwrite兩個(gè)函數(shù)來實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制的讀取和寫入。
#include <stdio.h>...size_t fread(void* ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE* stream);size_t fwrite(const void* ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE* stream);首先來看fread。這個(gè)函數(shù)有四個(gè)參數(shù)。第一個(gè)指向存放數(shù)據(jù)的地址，第二個(gè)指定讀取的每個(gè)元素的尺寸，第三個(gè)指定準(zhǔn)備讀取的元素個(gè)數(shù)，最后一個(gè)指向待讀取的文件流。
函數(shù)調(diào)用成功，會返回讀取到的元素個(gè)數(shù)，如果實(shí)際讀取的比第三個(gè)參數(shù)小，那么可能會一直讀取到文件末尾或者發(fā)生錯(cuò)誤，這種情況就要通過foef和ferror來進(jìn)一步判斷。
然后是fwrite，也是有四個(gè)參數(shù)。第一個(gè)是指向存放數(shù)據(jù)的地址，第二個(gè)是指定待寫入的每個(gè)元素的尺寸，第三個(gè)是指定待寫入的元素的個(gè)數(shù)，最后一個(gè)是指向待寫入的文件流。
剛剛我們介紹的，都是從文件頭開始讀寫。但是我們實(shí)際生產(chǎn)生活中，很多時(shí)候我們是需要任意修改的。比如改一個(gè)文檔，很有可能是中間的什么地方錯(cuò)了，或者是表達(dá)有不妥。那么這個(gè)時(shí)候如果你還要從頭開始去檢索，那樣效率就太低了。
于是，C語言也為我們提供了這個(gè)功能，就是隨機(jī)讀寫。
首先，我們要了解光標(biāo)的位置，才能夠更好地運(yùn)用這個(gè)功能。C語言為我們提供了ftell函數(shù)，它可以告訴我們現(xiàn)在的光標(biāo)位置。
#include <stdio.h>...long ftell(FILE* stream);如果將一個(gè)文件看成一個(gè)數(shù)組，那么這個(gè)函數(shù)返回的就是這個(gè)數(shù)組的下標(biāo)。
//Example 01#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(void){ FILE* fp; if ((fp = fopen('data.txt', 'w')) == NULL) { printf('文件打開失??！\n'); exit(EXIT_FAILURE); } printf('%ld\n', ftell(fp)); fputc('T', fp); printf('%ld\n', ftell(fp)); fputs('echZone\n', fp); printf('%ld\n', ftell(fp)); fclose(fp); return 0;}//data.txt中的內(nèi)容TechZone//Consequence 010110如果你想將光標(biāo)快速移動到文件頭，可以用rewind函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。
...rewind(fp);fputs('Hello', fp);fclose(fp);...//data.txt中的內(nèi)容Helloone可以看到，它會覆蓋我們前面的數(shù)據(jù)。
有的同學(xué)可能會說了，你這不還是沒解決問題嗎？
好的，那就來解決下問題吧。C語言給我們提供了一個(gè)函數(shù)fseek，這個(gè)函數(shù)可以直接把光標(biāo)跳轉(zhuǎn)到我們想要的位置。
#include <stdio.h>...int fseek(FILE* stream, long int offset, int whence);第一個(gè)參數(shù)是指的我們要讀取的文件流，第二個(gè)是偏移量（往后走是正數(shù)，往前走是負(fù)數(shù)），第三個(gè)是指的開始偏移的位置。
值描述SEEK_SET文件開頭SEEK_CUR當(dāng)前位置SEEK_END文件末尾
如果我要定位到第一百個(gè)字符的位置，那么：
fseek(fp, 100, SEEK_SET)倒數(shù)第 10 個(gè)就要這樣：
fseek(fp, -10, SEEK_END)一般C語言程序在執(zhí)行的時(shí)候，都會有 3 個(gè)面向終端的文件流，分別是「標(biāo)準(zhǔn)輸入」，「標(biāo)準(zhǔn)輸出」和「標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出」。我們之前用printf的時(shí)候，其實(shí)就是在往標(biāo)準(zhǔn)輸出流中寫入字符串；用scanf的時(shí)候，其實(shí)就是函數(shù)在從標(biāo)準(zhǔn)輸入流中讀取字符串。當(dāng)然，我們寫的程序也不可能一直都是正確的，警告和報(bào)錯(cuò)的情況時(shí)有發(fā)生，這個(gè)時(shí)候其實(shí)就是對標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出中寫入數(shù)據(jù)。
這三個(gè)流，我們就將它們稱為：「標(biāo)準(zhǔn)流」
C語言分別為這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)流提供了對應(yīng)的文件指針：stdin，stdout，stderr
比如打開文件失敗的時(shí)候，就可以這樣顯示：
... fputs('打開文件失敗！\n', stderr); exit(EXIT_FAILURE);...這樣就不用printf這種“不專業(yè)”的錯(cuò)誤指示方法了。
打開文件失??！每個(gè)流的內(nèi)部都有兩個(gè)指示器。一個(gè)是「文件結(jié)束指示器feof」，當(dāng)遇到文件末尾時(shí)被設(shè)置；另一個(gè)是「錯(cuò)誤指示器ferror」，當(dāng)讀寫文件出錯(cuò)時(shí)被設(shè)置。
...if (ferror(fp)){ fputs('出錯(cuò)了！\n', stderr);}...而使用clearerr可以人為地清除兩個(gè)指示器的狀態(tài)：
... clearerr(fp);...錯(cuò)誤指示器只能判斷是否出了錯(cuò)誤，但具體是什么錯(cuò)誤，那就要看errno和perror了。
首先看errno。這個(gè)函數(shù)包含在errno.h這個(gè)頭文件中。它會返回一個(gè)錯(cuò)誤碼。
#include <errno.h>...printf('打開文件失敗：%d\n', errno);...舉個(gè)例子：
打開文件失?。?但是這個(gè)錯(cuò)誤代碼不是所有人都知道它的含義。所以C語言又提供了一個(gè)函數(shù)perror，它可以直接用文字來提示我們錯(cuò)誤的地方。
#include <stdio.h>...perror('打開文件失敗，原因是');...結(jié)果是這樣的：
打開文件失敗，原因是：No such file or directory中間的冒號是自動加上的。
或許以后在你的開發(fā)生涯中，用的最多的不是C語言，但這門語言對你帶來的提升，那是不可忽視的。最后，祝各位學(xué)有所成！
獲取完整視頻教程，可以關(guān)注B站：https://www.bilibili.com/video/BV1QE411y7v4
