【C语言】C 语言文件操作全解析:从基础到进阶
一、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。
数据是存储在内存中的,当程序退出之后申请到的内存就回收了,数据就丢失了,就像上面图中我们为a开辟了空间,只要不退出a的空间就会一直存在,但是退出这个程序a的空间就被回收了,如果我们将数据存储在文件中,就可以将数据“永久”保存,只要硬件不损坏,就一直存在。
二、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(从文件功能的角度来分类 的)。
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)
我们可以打开我们的C盘或者D盘我们存放代码的文件中就可以看到。
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。
3、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:c:\code\test.txt 为了方便起见,文件标识常被称为文件名。
三种颜色对应上述的三种。
三、二进制文件和文本文件
根据数据的组织形式,数据文件被分为文本文件和二进制文件。
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。
在为大家通俗解释一下:用记事本打开.c为后缀的文件就是文本文件,我们可以看懂;用记事本打开.exe为后缀的文件就是二进制文件,我们看不懂。
下面为大家演示一段代码:
#include<stdio.h>
int main()
{int a = 10000;FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");fwrite(&a, 4, 1, pf);//二进制的形式写到文件中//fwrite是写入文件,这段代码表示写入一个数据,一个数据占四个字节fclose(pf);//fclose是关闭文件pf = NULL;return 0;
}
我们先运行代码然后按照下面的指示打开文件:
然后我们就可以看到我们多出来一个txt的文件,接着按照下述方法操作就可以在VS上打开二进制文件:
我们可以看到我们的10000被按照小端字节形式存储起来了。
四、流和文件指针
1、流和标准流
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。
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:
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。
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。
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* pf;//⽂件指针变量
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。
比如:
五、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。
1、fopen
//打开文件 FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
功能:
fopen
函数是用来打开参数filename
指定的文件,同时将打开的文件和一个流进行关联,后续对流的操作是通过fopen
函数返回的指针来维护。具体对流(关联的文件)的操作是通过参数mode
来指定的。参数:
filename
:表示被打开的文件的名字,这个名字可以绝对路径,也可以是相对路径。
mode
:表示对打开的文件的操作方式,具体见下面的表格。返回值:
- 若文件成功打开,该函数将返回一个指向
FILE
对象的指针,该指针可用于后续操作中标识对应的流。- 若打开失败,则返回
NULL
指针,所以一定要fopen
的返回值做判断,来验证文件是否打开成功。
当前程序下没有这个文件我们用a打开会报错(用perror打印错误信息),但是用w打开则会帮我们下新建一个文件。
我们可以看到他的大小是0KB,因为我们没有写入东西
代码演示:
#include <stdio.h>
int main()
{FILE* pf = fopen("test.txt", "r"); //以“r”的形式打开⽂件,如果⽂件不存在,则打开失败if (pf == NULL){perror("fopen\n");return 1;}printf("打开⽂件成功,可以对⽂件进⾏操作\n");//不再使⽤⽂件时,需要关闭⽂件 return 0;
}
2、fclose
int fclose ( FILE * stream );
功能:关闭参数
stream
关联的文件,并取消其关联关系。与该流关联的所有内部缓冲区均会解除关联并刷新:任何未写入的输出缓冲区内容将被写入,任何未读取的输入缓冲区内容将被丢弃。参数:
stream
:指向要关闭的流的FILE
对象的指针返回值:成功关闭
stream
指向的流会返回 0,否则会返回EOF
。
代码演示:
#include<stdio.h>
int main()
{FILE* pf = fopen("data,txt", "w");if (pf == NULL){perror("fopen");return 1;}printf("打开文件成功,可以对文件进行操作\n");//读取文件//关闭文件fclose(pf);//这里fclose完之后他是一个野指针,我们需要将pf再次置为空指针pf = NULL;return 0;
}
六、文件的顺序读写(很重要)
在进行文件读写的时候,会涉及下面这些函数,我们一一为大家介绍:
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)。
1、fputc
int fputc ( int character, FILE * stream );
功能:将参数
character
指定的字符写入到stream
指向的输出流中,通常用于向文件或标准输出流写入字符。在写入字符之后,还会调整指示器。字符会被写入流内部位置指示器当前指向的位置,随后该指示器自动向前移动一个位置。参数:
character
:被写入的字符
stream
:是一个FILE*
类型的指针,指向了输出流(通常是文件流或stdout
)。返回值:
- 成功时返回写入的字符(以
int
形式)。- 失败时返回
EOF
(通常是 -1),错误指示器会被设置,可通过ferror()
检查具体错误。
代码演示:
#include<stdio.h>
int main()
{FILE* pf = fopen("data.txt", "w");if (pf == NULL){perror("fopen");return 1;}//写文件fputc('a', pf);fputc('b', pf);fputc('c', pf);fputc('d', pf);//关闭文件fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}
#include<stdio.h>
int main()
{FILE* pf = fopen("data.txt", "w");if (pf == NULL){perror("fopen");return 1;}//写字符到标准输出流(屏幕上)fputc('a', stdout);fputc('b', stdout);fputc('c', stdout);fputc('d', stdout);//关闭文件fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}
这次运行代码就会在屏幕上直接打印。
当然也可以在他里面进行循环操作打印:
#include<stdio.h>
int main()
{FILE* pf = fopen("data.txt", "w");if (pf == NULL){perror("fopen");return 1;}//写文件int i = 0;for (i = 'a'; i <= 'z'; i++){fputc(i, pf);}//关闭文件fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}
2、fgetc
int fgetc ( FILE * stream );
功能:从参数
stream
指向的流中读取一个字符。函数返回的是文件指示器当前指向的字符,读取这个字符之后,文件指示器自动前进到下一个字符。参数:
stream
:FILE*
类型的文件指针,可以是stdin
,也可以是其他输入流的指针。如果是stdin
就从标准输入流读取数据。如果是文件流指针,就从文件读取数据。返回值:
- 成功时返回读取的字符(以
int
形式)。- 若调用时流已处于文件末尾,函数返回
EOF
并设置流的文件结束指示器(feof
)。
若发生读取错误,函数返回EOF
并设置流的错误指示器(ferror
)。
代码演示:
//我们就写代码,来读取前⾯test.txt⽂件中的前10个字符
#include <stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "r");if (fp == NULL){perror("fopen\n");return 1;}int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){int c = fgetc(fp);fputc(c, stdout); //使⽤fputc在标准输出流上打印字符 }//不再使⽤⽂件时,需要关闭⽂件 fclose(fp);fp = NULL; //将指针置为NULL,避免成为野指针。 return 0;
}
3、feof和ferror
我们前面学过 EOF 是 end of file 就是文件结束标志的意思。
int feof ( FILE * stream ); //检测stream指针指向的流是否遇到文件末尾int ferror ( FILE * stream ); //检测stream指针指向的流是否发生读/写错误
如果在读取文件的过程中,遇到了文件末尾,文件读取就会结束。这时读取函数会在对应的流上设置一个文件结束的指示符,这个文件结束指示符可以通过
feof
函数检测到。如果feof
函数检测到文件结束指示符已经被设置,则返回非 0 的值,如果没有设置则返回 0。如果在读 / 写文件的过程中,发生了读 / 写错误,文件读取就会结束。这时读 / 写函数会在对应的流上设置一个错误指示符,这个错误指示符可以通过
ferror
函数检测到。如果ferror
函数检测到错误指示符已经被设置,则返回非 0 的值,如果没有设置则返回 0。
测试feof函数:
#include <stdio.h>
//假设test.txt⽂件中存放abcdef
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "r");if (fp == NULL){perror("fopen\n");return 1;}int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){int c = fgetc(fp);if (c == EOF){if (feof(fp))printf("遇到⽂件末尾了\n");else if (ferror(fp))printf("读取发⽣了错误\n");}else{fputc(c, stdout); //使⽤fputc在标准输出流上打印字符 }}//不再使⽤⽂件时,需要关闭⽂件 fclose(fp);fp = NULL; //将指针置为NULL,避免成为野指针。 return 0;
}
测试ferror函数:
#include <stdio.h>
//以写的形式打开⽂件后,再去读⽂件,就会发⽣错误
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "w");if (fp == NULL){perror("fopen\n");return 1;}int c = fgetc(fp);//读⽂件 if (c == EOF){if (feof(fp))printf("遇到⽂件末尾了\n");else if (ferror(fp)){printf("读⽂件发⽣了错误\n");}}else{fputc(c, stdout); //使⽤fputc在标准输出流上打印字符 }//不再使⽤⽂件时,需要关闭⽂件 fclose(fp);fp = NULL; //将指针置为NULL,避免成为野指针。 return 0;
}
4、fputs
int fputs ( const char * str, FILE * stream );
功能:将参数
str
指向的字符串写入到参数stream
指定的流中(不包含结尾的空字符\0
),适用于文件流或标准输出(stdout
)。参数:
str
:str
是指针,指向了要写入的字符串(必须以\0
结尾)
stream
:是一个FILE*
的指针,指向了要写入字符串的流。返回值:
- 成功时返回非负整数。
- 失败时返回
EOF
(-1),同时会设置流的错误指示器,可以使用ferror()
检查错误原因。
代码演示:
#include <stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "w");if (fp == NULL){perror("fopen\n");return 1;}int i = 0;fputs("abc\0def", fp);fputs("hehe", fp);//不再使⽤⽂件时,需要关闭⽂件 fclose(fp);fp = NULL; //将指针置为NULL,避免成为野指针。 return 0;
}
5、fgets
char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );
功能:从
stream
指定输入流中读取字符串,至读取到换行符、文件末尾(EOF)或达到指定字符数(包含结尾的空字符\0
),然后将读取到的字符串存储到str
指向的空间中。参数:
str
:是指向字符数组的指针,str
指向的空间用于存储读取到的字符串。num
:最大读取字符数(包含结尾的\0
,实际最多读取num-1
个字符)。stream
:输入流的文件指针(如文件流或stdin
)。返回值:
- 成功时返回
str
指针。- 若在尝试读取字符时遇到文件末尾,则设置文件结束指示器,并返回
NULL
,需通过feof()
检测。- 若发生读取错误,则设置流错误指示器,并返回
NULL
,通过ferror()
检测。
代码演示:
#include <stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "r");if (fp == NULL){perror("fopen\n");return 1;}char arr1[] = "*************";fgets(arr1, sizeof(arr1), fp);char arr2[] = "*************";fgets(arr2, sizeof(arr1), fp);//不再使⽤⽂件时,需要关闭⽂件 fclose(fp);fp = NULL; //将指针置为NULL,避免成为野指针。 return 0;
}
6、fprintf
int fprintf ( FILE * stream, const char * format, ... ); //类比printf函数学习
功能:
fprintf
是将格式化数据写入指定文件流的函数。它与printf
类似,但可以输出到任意文件(如磁盘文件、标准输出、标准错误等),而不仅限于控制台。参数:
stream
:指向FILE
对象的指针,表示要写入的文件流(如stdout
、文件指针等)。format
:格式化字符串,包含要写入的文本和格式说明符(如%d
、%s
等)。...
:可变参数列表,提供与格式字符串中说明符对应的数据。返回值:
- 成功时,返回写入的字符总数(非负值)。
- 失败时,先设置对应流的错误指示器,再返回负值,可以通过
ferror()
来检测。
代码演示:
#include <stdio.h>
struct Stu
{char name[30];int age;float score;
};
int main()
{struct Stu b = { "zhangsan", 20, 85.5f };FILE* fp = fopen("test.txt", "w");if (fp == NULL){perror("fopen\n");return 1;}fprintf(fp, "%s %d %.1f", b.name, b.age, b.score);//不再使⽤⽂件时,需要关闭⽂件 fclose(fp);fp = NULL; //将指针置为NULL,避免成为野指针。 return 0;
}
如果我们将fprintf中的fp改为stdout将会直接给信息打印到屏幕上。
7、fscanf
int fscanf ( FILE * stream, const char * format, ... ); //类比scanf函数来学习
功能:
fscanf
是从指定文件流中读取格式化数据的函数。它类似于scanf
,但可以指定输入源(如文件、标准输入等),而不仅限于控制台输入。适用于从文件解析结构化数据(如整数、浮点数、字符串等)。参数:
stream
:指向FILE
对象的指针,表示要读取的文件流(如stdin
、文件指针等)。format
:格式化字符串,定义如何解析输入数据(如%d
、%f
、%s
等)。...
:可变参数列表,提供存储数据的变量地址(需与格式字符串中的说明符匹配)。返回值:
- 成功时,函数返回成功填充到参数列表中的项数。该值可能与预期项数一致,也可能因以下原因少于预期(甚至为零):
- 格式和数据匹配失败;
- 读取发生错误;
- 到达文件末尾(EOF)。
- 如果在成功读取任何数据之前发生:
- 发生读取错误,会在对应流上设置错误指示符,则返回
EOF
。- 到达文件末尾,会在对应流上设置文件结束指示符,则返回
EOF
。
代码演示:
#include <stdio.h>
struct Stu
{char name[30];int age;float score;
};
int main()
{struct Stu s = { 0 };FILE* fp = fopen("test.txt", "r");if (fp == NULL){perror("fopen\n");return 1;}fscanf(fp, "%s %d %f", s.name, &(s.age), &(s.score));//按照格式读取数据 fprintf(stdout, "%s %d %.1f\n", s.name, s.age, s.score);//打印数据在stdout
上 //不再使⽤⽂件时,需要关闭⽂件 fclose(fp);fp = NULL; //将指针置为NULL,避免成为野指针。 return 0;
}
8、fwrite
size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );
功能:函数用于将数据块写入
stream
指向的文件流中,是以二进制的形式写入的。参数:
ptr
:指向要写入的数据块的指针。size
:要写入的每个数据项的大小(以字节为单位)。count
:要写入的数据项的数量。stream
:指向FILE
类型结构体的指针,指定了要写入数据的文件流。返回值:返回实际写入的数据项数量。如果发生错误,则返回值可能小于
count
。使用注意事项:
- 需要包含
<stdio.h>
头文件。- 在使用
fwrite()
之前,需要确保文件已经以二进制可写方式打开。fwrite()
通常用于二进制数据的写入,如果写入文本数据,请谨慎处理换行符和编码等问题。
代码演示:
假设要将一组整数写入到文件"data.bin"中:
#include <stdio.h>
int main()
{int data[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };// 打开⽂件 FILE* fp = fopen("data.bin", "wb");// 检查⽂件是否成功打开 if (fp == NULL){perror("fopen");return -1;}// 将数据写⼊⽂件 if (fwrite(data, sizeof(int), 5, fp) != 5){perror("fwrite");return -1;}// 关闭⽂件 fclose(fp);fp = NULL;return 0;
}
9、fread
size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );
功能:函数用于从
stream
指向的文件流中读取数据块,并将其存储到ptr
指向的内存缓冲区中。参数:
ptr
:指向内存区域的指针,用于存储从文件中读取的数据。size
:要读取的每个数据块的大小(以字节为单位)。count
:要读取的数据块的数量。stream
:指向FILE
类型结构体的指针,指定了要从中读取数据的文件流。返回值:返回实际读取的数据块数量。
使用注意事项:
- 需要包含
<stdio.h>
头文件。- 在使用
fread()
之前,需要确保文件已经以二进制可读方式打开。ptr
指向的内存区域必须足够大,以便存储指定数量和大小的数据块。- 如果
fread()
成功读取了指定数量的数据块,则返回值等于count
;如果读取数量少于count
,则可能已经到达文件结尾或者发生了错误。- 在二进制文件读取时,
fread()
是常用的函数,但对于文本文件读取,通常使用fgets()
或fscanf()
。
代码演示:
假设有一个二进制文件"data.bin",包含一些整数数据,我们将使用fread( )函数读取这些数据:
#include <stdio.h>
int main()
{int data[5] = { 0 }; // 假设⽂件中包含 5 个整数数据 // 打开⽂件 FILE* fp = fopen("data.bin", "rb");// 检查⽂件是否成功打开 if (fp == NULL) {perror("fopen");return -1;}// 从⽂件中读取整数数据块 size_t num_read = fread(data, sizeof(int), 5, fp);// 检查读取是否成功 if (num_read != 5){if (feof(fp))printf("Reached end of file\n");else if (ferror(fp))printf("Error reading file\n");}else{// 输出读取的数据 for (int i = 0; i < 5; i++) {printf("Data[%d]: %d\n", i, data[i]);}}// 关闭⽂件 fclose(fp);return 0;
}
10、对比一组函数
scanf - C++ Reference / fscanf - C++ Reference / sscanf - C++ Reference
printf - C++ Reference / fprintf - C++ Reference / sprintf - C++ Reference
10.1、sprintf
int sprintf ( char * str, const char * format, ... );
功能:将格式化数据写入字符数组(字符串)。它类似于
printf
,但输出目标不是控制台或文件,而是用户指定的内存缓冲区。常用于动态生成字符串、拼接数据或转换数据格式。简而言之就是将格式化的数据转换成一个字符串。参数:
str
:指向字符数组的指针,用于存储生成的字符串(需确保足够大以防止溢出)。format
:格式化字符串,定义输出格式(如%d
、%f
、%s
等)。...
:可变参数列表,提供与格式字符串中说明符对应的数据。返回值:
- 成功时:返回写入
buffer
的字符数(不包括结尾的空字符\0
)。- 失败时:返回负值。
代码演示:
#include <stdio.h>
struct Stu
{char name[30];int age;float score;
};
int main()
{struct Stu s = { "zhangsan", 100, 85.5f };//将s中的结构数据转换成⼀个字符串 char arr[100] = { 0 };sprintf(arr, "%s %d %.1f", s.name, s.age, s.score);printf("%s\n", arr);return 0;
}
10.2、sscanf
int sscanf ( const char * str, const char * format, ...);
功能:从字符串中读取格式化数据。它与
scanf
类似,但输入源是内存中的字符串而非控制台或文件。常用于解析字符串中的结构化数据(如提取数字、分割文本等)。参数:
str
:要解析的源字符串(输入数据来源)。format
:格式化字符串,定义如何解析数据(如%d
、%f
、%s
等)。...
:可变参数列表,提供存储数据的变量地址(需与格式字符串中的说明符匹配)返回值:
- 成功时:返回成功解析并赋值的参数数量(非负值)。
- 失败或未匹配任何数据:若输入结束或解析失败,返回
EOF
(通常是-1
)。
代码演示:
#include <stdio.h>
struct Stu
{char name[30];int age;float score;
};
int main()
{char str[] = "zhangsan 100 85.5";struct Stu s = { 0 };//从str中的字符串内中解析出格式化的数据,存放在结构体中 sscanf(str, "%s %d %f", s.name, &(s.age), &(s.score));//打印结构体s中的数据 printf("%s %d %.1f\n", s.name, s.age, s.score);return 0;
}
总结
七、文件的随机读写
1、fseek
fseek - C++ Reference
代码演示:
/* fseek example */
#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;
}
2、ftell
ftell - C++ Reference
代码演示:
/* ftell example : getting size of a file */
#include <stdio.h>
int main()
{FILE* pFile;long size;pFile = fopen("myfile.txt", "rb");if (pFile == NULL)perror("Error opening file");else{fseek(pFile, 0, SEEK_END); // non-portablesize = ftell(pFile);fclose(pFile);printf("Size of myfile.txt: %ld bytes.\n", size);}return 0;
}
3、rewind
rewind - C++ Reference
/* rewind example */
#include <stdio.h>
int main()
{int n;FILE* pFile;char buffer[27];pFile = fopen("myfile.txt", "w+");for (n = 'A'; n <= 'Z'; n++)fputc(n, pFile);rewind(pFile);fread(buffer, 1, 26, pFile);fclose(pFile);buffer[26] = '\0';printf(buffer);return 0;
}
八、文件缓冲区
ANSI C标准采用“缓冲文件系统”处理数据文件的,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。
1、fflush
fflush - C++ Reference
int fflush ( FILE * stream );
功能:强制刷新参数
stream
指定流的缓冲区,确保数据写入底层设备。
- 对输出流:将缓冲区中未写入的数据立即写入文件。
- 对输入流:行为由具体实现决定,非 C 语言标准行为(可能清空输入缓冲区)
- 参数为
NULL
时:刷新所有打开的输出流参数:
stream
:指向文件流的指针(如stdout
、文件指针等)返回值:成功返回
0
,失败返回EOF
注意事项:
- 仅对输出流或更新流(最后一次操作为输出)有明确刷新行为
- 输入流的刷新行为不可移植(如清空输入缓冲区是非标准特性)
- 程序正常终止(
exit
)或调用fclose
时会自动刷新,但程序崩溃时缓冲区数据可能丢失
代码演示:
#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;
}
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。
九、更新文件
在文件的打开模式中有三种方式值得注意,分别是: "r+"、"w+"、"a+",分别是什么意思?
#include <stdio.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("test.txt", "w+");if (fp == NULL){perror("fopen for w+");return 1;}//写abcdefghi到⽂件中 fputs("abcdefghi", fp);//刷新缓冲区,保证数据写⼊⽂件 fflush(fp);//要读取数据b字符,先定位⽂件指针 fseek(fp, 1, SEEK_SET);int ch = fgetc(fp);//读取字符 printf("%c\n", ch);//在b的位置开始写⼊hello fseek(fp, -1, SEEK_CUR);//解释:因为前⾯读取⼀个字符后,⽂件指⽰器现在指向了c,需要从当前位置退回⼀个字符 fputs("hello", fp);//关闭⽂件 fclose(fp);fp = NULL;return 0;
}
十、编程练习:写一个程序拷贝文件
我们首先要自己创建一个data.txt的文件,然后随便输入几个信息如下图所示:
下面是代码的实现:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
int main()
{FILE* pr = fopen("data.txt", "r");if (pr == NULL){perror("打开文件失败—r");return 1;}FILE* pw = fopen("data_copy.txt", "w");if (pw == NULL){perror("打开文件失败—w");return 1;}int ch;while (ch = fgetc(pr) != EOF){fputc(ch, pw);}fclose(pw);fclose(pr);pw = NULL;pr = NULL;return 0;
}