C语言 IO操做

时间 2019-11-24

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原文原文链接

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    FILE *from,*to;
    char ch;
    if((from = fopen("from.txt","r"))==NULL)
    {
        printf("文件打开失败!\n");
        exit(1);
    }
    else
    {
        to = fopen("to.txt","w");
        while((ch=fgetc(from))!=EOF)
        {
            fputc(ch,to);
        }
        fclose(from);
        fclose(to);
        exit(0);
    }
}

转自：http://blog.csdn.net/my_offer/article/details/6791324程序员

1、标准文件的读写编程

1.文件的打开fopen() 文件的打开操做表示将给用户指定的文件在内存分配一个FILE结构区，并将该结构的指针返回给用户程序，之后用户程序就可用此FILE指针来实现对指定文件的存取操做了。当使用打开函数时，必须给出文件名、文件操做方式(读、写或读写),若是该文件名不存在，就意味着创建(只对写文件而言，对读文件则出错)，并将文件指针指向文件开头。若已有一个同名文件存在，则删除该文件，若无同名文件，则创建该文件，并将文件指针指向文件开头。 fopen(char *filename,char *type); 其中*filename是要打开文件的文件名指针，通常用双引号括起来的文件名表示，也可以使用双反斜杠隔开的路径名。而*type参数表示了对打开文件的操做方式。其可采用的操做方式以下：方式含义 "r" 打开，只读 "w" 打开，文件指针指到头，只写 "a" 打开，指向文件尾，在已存在文件中追加 "rb" 打开一个二进制文件，只读 "wb" 打开一个二进制文件，只写 "ab" 打开一个二进制文件，进行追加 "r+" 以读/写方式打开一个已存在的文件 "w+" 以读/写方式创建一个新的文本文件 "a+" 以读/写方式打开一个文件文件进行追加 "rb+" 以读/写方式打开一个二进制文件 "wb+" 以读/写方式创建一个新的二进制文件 "ab+" 以读/写方式打开一个二进制文件进行追加当用fopen(0成功的打开一个文件时，该函数将返回一个FILE指针，若是文件打开失败，将返回一个NULL指针。如想打开test文件，进行写： FILE *fp; if((fp=fopen("test","w"))==NULL) { printf("File cannot be opened"); exit(); } else printf("File opened for writing"); …… fclose(fp); DOS操做系统对同时打开的文件数目是有限制的，缺省值为5，能够经过修改CONFIG.SYS文件改变这个设置。数组

2.关闭文件函数fclose() 文件操做完成后，必需要用fclose()函数进行关闭，这是由于对打开的文件进行写入时，若文件缓冲区的空间未被写入的内容填满，这些内容不会写到打开的文件中去而丢失。只有对打开的文件进行关闭操做时，停留在文件缓冲区的内容才能写到该文件中去，从而使文件完整。再者一旦关闭了文件，该文件对应的FILE结构将被释放，从而使关闭的文件获得保护，由于这时对该文件的存取操做将不会进行。文件的关闭也意味着释放了该文件的缓冲区。 int fclose(FILE *stream); 它表示该函数将关闭FILE指针对应的文件，并返回一个整数值。若成功地关闭了文件，则返回一个0值，不然返回一个非0值。经常使用如下方法进行测试： if(fclose(fp)!=0) { printf("File cannot be closed"); exit(1); } else printf("File is now closed"); 当打开多个文件进行操做，而又要同时关闭时，可采用fcloseall()函数，它将关闭全部在程序中打开的文件。 int fcloseall(); 该函数将关闭全部已打开的文件，将各文件缓冲区未装满的内容写到相应的文件中去，接着释放这些缓冲区，并返回关闭文件的数目。如关闭了4个文件，则当执行： n=fcloseall(); 时，n应为4。缓存

3.文件的读写 (1).读写文件中字符的函数(一次只读写文件中的一个字符)： int fgetc(FILE *stream); int getchar(void); int fputc(int ch,FILE *stream); int putchar(int ch); int getc(FILE *stream); int putc(int ch,FILE *stream); 其中fgetc()函数将把由流指针指向的文件中的一个字符读出，例如： ch=fgetc(fp); 将把流指针fp指向的文件中的一个字符读出，并赋给ch，当执行fgetc()函数时，若当时文件指针指到文件尾，即遇到文件结束标志EOF(其对应值为-1)，该函数返回一个-1给ch，在程序中经常使用检查该函数返回值是否为-1来判断是否已读到文件尾，从而决定是否继续。＃include "stdio.h" main() { FILE *fp; ch ch; if((fp=fopen("myfile.tex","r"))==NULL) { printf("file cannot be opened"); exit(1); } while((ch=fgetc(fp))!=EOF) fputc(ch,stdout); fclose(fp); } 该程序以只读方式打开myfile.txt文件，在执行while循环时，文件指针每循环一次后移一个字符位置。用fgetc()函数将文件指针指定的字符读到ch变量中，而后用fputc()函数在屏幕上显示，当读到文件结束标志EOF时，变关闭该文件。上面的程序用到了fputc()函数，该函数将字符变量ch的值写到流指针指定的文件中去，因为流指针用的是标准输出(显示器)的FILE指针stdout，故读出的字符将在显示器上显示。又好比： fputc(ch,fp); 该函数执行结构，将把ch表示的字符送到流指针fp指向的文件中去。在TC中，putc()等价于fputc(),getc()等价于fgetc()。 putchar(c)至关于fputc(c,stdout)；getchar()至关于fgetc(stdin)。注意，这里使用char ch,实际上是不科学的，由于最后判断结束标志时，是看ch!=EOF,而EOF的值为-1，这显然和char是不能比较的。因此，某些使用，咱们都定义成int ch。 (2).读写文件中字符串的函数 char *fgets(char *string,int n,FILE *stream); char *gets(char *s); int fprintf(FILE *stream,char *format,variable-list); int fputs(char *string,FILE *stream); int fscanf(FILE *stream,char *format,variable-list); 其中fgets()函数将把由流指针指定的文件中n-1个字符，读到由指针stream指向的字符数组中去，例如： fgets(buffer,9,fp); 将把fp指向的文件中的8个字符读到buffer内存区，buffer能够是定义的字符数组，也能够是动态分配的内存区。注意，fgets()函数读到''就中止，而不论是否达到数目要求。同时在读取字符串的最后加上''。 fgets()函数执行完之后，返回一个指向该串的指针。若是读到文件尾或出错，则均返回一个空指针NULL，因此长用feof()函数来测定是否到了文件尾或者是ferror()函数来测试是否出错，例以下面的程序用fgets()函数读test.txt文件中的第一行并显示出来：＃include "stdio.h" main() { FILE *fp; char str[128]; if((fp=fopen("test.txt","r"))==NULL) { printf("cannot open file"); exit(1); } while(!feof(fp)) { if(fgets(str,128,fp)!=NULL) printf("%s",str); } fclose(fp); } gets()函数执行时，只要未遇到换行符或文件结束标志，将一直读下去。所以读到何时为止，须要用户进行控制，不然可能形成存储区的溢出。 fputs()函数想指定文件写入一个由string指向的字符串，''不写入文件。 fprintf()和fscanf()同printf()和scanf()函数相似，不一样之处就是printf()函数是想显示器输出，fprintf()则是向流指针指向的文件输出；fscanf()是从文件输入。下面程序是向文件test.dat里输入一些字符：＃include main() { char *s="That's good news"; int i=617; FILE *fp; fp=fopen("test.dat", "w"); /×创建一个文字文件只写*/ fputs("Your score of TOEFL is",fp); /×向所建文件写入一串字符*/ fputc(':', fp); /×向所建文件写冒号:*/ fprintf(fp, "%d", i); /×向所建文件写一整型数*/ fprintf(fp, "%s", s); /×向所建文件写一字符串*/ fclose(fp); } 用DOS的TYPE命令显示TEST.DAT的内容以下所示: 屏幕显示 Your score of TOEFL is: 617 That's good news 下面的程序是把上面的文件test.dat里的内容在屏幕上显示出来：＃include main() { char *s, m[20]; int i; FILE *fp; fp=fopen("test.dat", "r"); /×打开文字文件只读*/ fgets(s, 24, fp); /×从文件中读取23个字符*/ printf("%s", s); fscanf(fp, "%d", &i); /×读取整型数*/ printf("%d", i); putchar(fgetc(fp)); /×读取一个字符同时输出*/ fgets(m, 17, fp); /×读取16个字符*/ puts(m); /×输出所读字符串*/ fclose(fp); getch(); } 运行后屏幕显示: Your score of TOEFL is: 617 That's good news网络

4.清除和设置文件缓冲区数据结构

(1).清除文件缓冲区函数： int fflush(FILE *stream); int flushall(); fflush()函数将清除由stream指向的文件缓冲区里的内容，经常使用于写完一些数据后，当即用该函数清除缓冲区，以避免误操做时，破坏原来的数据。 flushall()将清除全部打开文件所对应的文件缓冲区。函数

(2).设置文件缓冲区函数 void setbuf(FILE *stream,char *buf); void setvbuf(FILE *stream,char *buf,int type,unsigned size); 这两个函数将使得打开文件后，用户可创建本身的文件缓冲区，而不使用fopen()函数打开文件设定的默认缓冲区。对于setbuf()函数，buf指出的缓冲区长度由头文件stdio.h中定义的宏BUFSIZE的值决定，缺省值为512字节。当选定buf为空时，setbuf函数将使的文件I/O不带缓冲。而对setvbuf函数，则由malloc函数来分配缓冲区。参数size指明了缓冲区的长度(必须大于0),而参数type则表示了缓冲的类型，其值能够取以下值： type 值含义 _IOFBF 文件所有缓冲，即缓冲区装满后，才能对文件读写 _IOLBF 文件行缓冲，即缓冲区接收到一个换行符时，才能对文件读写 _IONBF 文件不缓冲，此时忽略buf,size的值，直接读写文件，再也不通过文件缓冲区缓冲测试

5.文件的随机读写函数前面介绍的文件的字符/字符串读写，均是进行文件的顺序读写，即老是从文件的开头开始进行读写。这显然不能知足咱们的要求，C语言提供了移动文件指针和随机读写的函数，它们是：操作系统

(1).移动文件指针函数： long ftell(FILE *stream); int rewind(FILE *stream); fseek(FILE *stream,long offset,int origin); 函数ftell()用来获得文件指针离文件开头的偏移量。当返回值是-1时表示出错。rewind()函数用于文件指针移到文件的开头，当移动成功时，返回0，不然返回一个非0值。fseek()函数用于把文件指针以origin为起点移动offset个字节，其中origin指出的位置可有如下几种： origin 数值表明的具体位置 SEEK_SET 0 文件开头 SEEK_CUR 1 文件指针当前位置 SEEK_END 2 文件尾例如： fseek(fp,10L,0); 把文件指针从文件开头移到第10字节处，因为offset参数要求是长整型数，故其数后带L。 fseek(fp,-15L,2); 把文件指针从文件尾向前移动15字节。.net

(2).文件随机读写函数 int fread(void *ptr,int size,int nitems,FILE *stream); int fwrite(void *ptr,int size,int nitems,FILE *stream); fread()函数从流指针指定的文件中读取nitems个数据项，每一个数据项的长度为size个字节，读取的nitems数据项存入由ptr指针指向的内存缓冲区中，在执行fread()函数时，文件指针随着读取的字节数而向后移动，最后移动结束的位置等于实际读出的字节数。该函数执行结束后，将返回实际读出的数据项数，这个数据项数不必定等于设置的nitems，由于若文件中没有足够的数据项，或读中间出错，都会致使返回的数据项数少于设置的nitems。当返回数不等于nitems时，能够用feof()或ferror()函数进行检查。 fwrite()函数从ptr指向的缓冲区中取出长度为size字节的nitems个数据项，写入到流指针stream指向的文件中，执行该操做后，文件指针将向后移动，移动的字节数等于写入文件的字节数目。该函数操做完成后，也将返回写入的数据项数。

2、非标准文件的读写 这类函数最先用于UNIX操做系统,ANSI标准未定义,但有时也常常用到,DOS 3.0以上版本支持这些函数。它们的头文件为io.h。因为咱们不经常使用这些函数，因此在这里就简单说一下。

1.文件的打开和关闭 open()函数的做用是打开文件,其调用格式为: int open(char *filename, int access); 该函数表示按access的要求打开名为filename的文件,返回值为文件描述字,其中access有两部份内容: 基本模式和修饰符, 二者用" "("或")方式链接。修饰符能够有多个, 但基本模式只能有一个。 access的规定 ———————————————————————————————————————————————————————— 基本模式含义修饰符含义 ———————————————————————————————————————————————————————— O_RDONLY 只读 O_APPEND 文件指针指向末尾 O_WRONLY 只写 O_CREAT 文件不存在时建立文件, 属性按基本模式属性 O_RDWR 读写 O_TRUNC 若文件存在, 将其长度缩为0, 属性不变 O_BINARY 打开一个二进制文件 O_TEXT 打开一个文字文件 ————————————————————————————————————————————————————————- open()函数打开成功, 返回值就是文件描述字的值(非负值), 不然返回-1。 close()函数的做用是关闭由open()函数打开的文件, 其调用格式为: int close(int handle); 该函数关闭文件描述字handle相连的文件。

2.读写函数 int read(int handle, void *buf, int count); read()函数从handle(文件描述字)相连的文件中, 读取count个字节放到buf所指的缓冲区中, 返回值为实际所读字节数, 返回-1表示出错。返回0 表示文件结束。 write()函数的调用格式为: int write(int handle, void *buf, int count); write()函数把count个字节从buf指向的缓冲区写入与handle相连的文件中, 返回值为实际写入的字节数。

3.随机定位函数 lseek()函数的调用格式为: int lseek(int handle, long offset, int fromwhere); 该函数对与handle相连的文件位置指针进行定位,功能和用法与fseek()函数相同。 tell()函数的调用格式为: long tell(int handle); 该函数返回与handle相连的文件现生位置指针, 功能和用法与ftell()相同

5. read 函数和 write 函数

来源：蚂蚁的 C/C++ 标准编程做者：antigloss

1. read ＃include ssize_t read(int filedes, void *buf, size_t nbytes); 返回值：读取到的字节数；0（读到 EOF）；-1（出错） read 函数从 filedes 指定的已打开文件中读取 nbytes 字节到 buf 中。如下几种状况会致使读取到的字节数小于 nbytes ：

A. 读取普通文件时，读到文件末尾还不够 nbytes 字节。例如：若是文件只有 30 字节，而咱们想读取 100 字节，那么实际读到的只有 30 字节，read 函数返回 30 。此时再使用 read 函数做用于这个文件会致使 read 返回 0 。

B. 从终端设备（terminal device）读取时，通常状况下每次只能读取一行。

C. 从网络读取时，网络缓存可能致使读取的字节数小于 nbytes 字节。

D. 读取 pipe 或者 FIFO 时，pipe 或 FIFO 里的字节数可能小于 nbytes 。

E. 从面向记录（record-oriented）的设备读取时，某些面向记录的设备（如磁带）每次最多只能返回一个记录。 F. 在读取了部分数据时被信号中断。读操做始于 cfo 。在成功返回以前，cfo 增长，增量为实际读取到的字节数。

2. write ＃include ssize_t write(int filedes, const void *buf, size_t nbytes); 返回值：写入文件的字节数（成功）；-1（出错） write 函数向 filedes 中写入 nbytes 字节数据，数据来源为 buf 。返回值通常老是等于 nbytes，不然就是出错了。常见的出错缘由是磁盘空间满了或者超过了文件大小限制。对于普通文件，写操做始于 cfo 。若是打开文件时使用了 O_APPEND，则每次写操做都将数据写入文件末尾。成功写入后，cfo 增长，增量为实际写入的字节数。

转自：http://blog.csdn.net/guo_ya_jie/article/details/52338065

文件和流的关系

　　C将每一个文件简单地做为顺序字节流(以下图)。每一个文件用文件结束符结束，或者在特定字节数的地方结束，这个特定的字节数能够存储在系统维护的管理数据结构中。当打开文件时，就创建了和文件的关系。

　　在开始执行程序的时候，将自动打开3个文件和相关的流：标准输入流、标准输出流和标准错误。流提供了文件和程序的通讯通道。例如，标准输入流使得程序能够从键盘读取数据，而标准输出流使得程序能够在屏幕上输出数据。打开一个文件将返回指向FILE结构(在stdio.h中定义)的指针，它包含用于处理文件的信息，也就是说，这个结构包含文件描述符。文件描述符是操做系统数组(打开文件列表的索引)。每一个数组元素包含一个文件控制块(FCB, File Control Block)，操做系统用它来管理特定的文件。

　　标准输入、标准输出和标准错误是用文件指针stdin、stdout和stderr来处理的。
C语言文件操做的底层实现简介

2.1 FILE结构体

C语言的stdio.h头文件中，定义了用于文件操做的结构体FILE。这样，咱们经过fopen返回一个文件指针(指向FILE结构体的指针)来进行文件操做。能够在stdio.h(位于visual studio2010安装目录下的include文件夹下)头文件中查看FILE结构体的定义，以下：
```
#ifndef _FILE_DEFINED
struct _iobuf {
        char *_ptr;
        int   _cnt;
        char *_base;
        int   _flag;
        int   _file;
        int   _charbuf;
        int   _bufsiz;
        char *_tmpfname;
        };
typedef struct _iobuf FILE;


char *_ptr; //文件输入的下一个位置
int _cnt; //当前缓冲区的相对位置
char *_base; //指基础位置(便是文件的其始位置)
int _flag; //文件标志
int _file; //文件的有效性验证
int _charbuf; //检查缓冲区情况,若是无缓冲区则不读取
int _bufsiz; //???这个什么意思
char *_tmpfname; //临时文件名
```
2.2 C语言文件管理的实现

C程序用不一样的FILE结构管理每一个文件。程序员可使用文件，可是不须要知道FILE结构的细节。实际上，FILE结构是间接地操做系统的文件控制块
(FCB)来实现对文件的操做的，以下图：

上面图中的_file其实是一个描述符，做为进入打开文件表索引的整数。

2.3 操做系统文件管理简介

从图能够看出，C语言经过FILE结构能够间接操做文件控制块(FCB)。为了加深对这些的理解，这里科普下操做系统对打开文件的管理。

文件是存放在物理磁盘上的，包括文件控制块(FCB)和数据块。文件控制块一般包括文件权限、日期（建立、读取、修改）、拥有者、文件大小、数据块信息。数据块用来存储实际的内容。对于打开的文件，操做系统是这样管理的：

系统维护了两张表，一张是系统级打开文件表，一张是进程级打开文件表（每一个进程有一个）。

系统级打开文件表复制了文件控制块的信息等；进程级打开文件表保存了指向系统级文件表的指针及其余信息。

系统级文件表每一项都保存一个计数器，即该文件打开的次数。咱们初次打开一个文件时，系统首先查看该文件是否已在系统级文件表中，若是不在，则建立该项信息，不然，计数器加1。当咱们关闭一个文件时，相应的计数也会减1，当减到0时，系统将系统级文件表中的项删除。

进程打开一个文件时，会在进程级文件表中添加一项。每项的信息包括当前文件偏移量（读写文件的位置）、存取权限、和一个指向系统级文件表中对应文件项的指针。系统级文件表中的每一项经过文件描述符（一个非负整数）来标识。

联系2.2和2.3上面的内容，能够发现，应该是这样的：FILE结构体中的_file成员应该是指向进程级打开文件表，而后，经过进程级打开文件表能够找到系统级打开文件表，进而能够经过FCB操做物理磁盘上面的文件。