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C语言C-语言文件操作全解析从基础到进阶

【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

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/1172cab203ce45239c38ae3cef0ece7c.png

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。

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/dc7e8669d79a499ab15650d7e9befd4a.jpeg

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。
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/50d31ed38bd04117b0aac8114d59dcd2.png

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:

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/359d9b452d6d4127bab2246f2bbf4f70.png

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:

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/e95ebaeedc32482e9abfab3c2111d65f.png

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/89e1cc05bb6247f78eff2d593f12efa1.png

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:

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/b7853c86efca49509eb0cfa694cdd686.png

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:

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/f417141e2dc44634bd338d5ce6324310.png

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。

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/ee09ffe4e9e547cd8f326e3fcb70c670.png

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/3c51ec5218b8414a87f8276179eaa316.png

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。

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/a0ec2073744b41f3a1fea4b3bac2303d.png

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/a18d6e5d1cdb4da9956fb2ced3a20f9e.png

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:

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/3bbea18c706e44ff82a607401f1d201a.png

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;
}

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/bd780e625ee740b58e03225ec61255cb.png

#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;
}

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/7d0fecb81e6746d38fd8da4f4b19f714.png

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:
streamFILE* 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:
strstr 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;
}

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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;
}

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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

 /   / 

 /   / 

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

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/46f410aef3bc400b9fe0eced2f5fa393.png

七、文件的随机读写

1、fseek

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/5b1493b5d01d484dbac2395e1faa14ac.png

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

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/b18fca9b65cd4ca9a23a5f643ff1978d.png

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-portable
		size = ftell(pFile);
		fclose(pFile);
		printf("Size of myfile.txt: %ld bytes.\n", size);
	}
	return 0;
}
3、rewind

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/e6ef2d7c9a2449d1b68ce421c586587f.png

/* 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。

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/71fc24cff2d64d26a7011cffba49e595.png

1、fflush

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:

  1. 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
  2. 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)
  3. 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?

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/513f3aa42f8e4f14a7a90c18f659a66d.png

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/a309bb345d4d496e87598fa345e5bc01.png

#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

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/80c33c9982b4417b96d4ba3320185545.png

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:

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/bf36bc666d7b4ea49344bc2389c8a199.png

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;
}