重生之我在异世界学编程之C语言：深入文件操作篇（上）

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函数递归与迭代

引言
正文
- - - 一、为什么要用文件
    - 二、文件的分类
    - 三、文件指针
    - 四、文件的打开与关闭
    - - 1. 文件的打开
      - 2. 文件的关闭
    - 五、文件缓冲区
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引言

在C语言编程中，文件操作是数据处理的重要部分。通过文件，我们可以实现数据的持久化存储和共享。下面将分别从为什么要用文件、文件的分类、文件指针和文件的打开与关闭以及文件缓冲区等方面进行详细介绍，并重点通过多个例子讲清文件的打开和关闭这两个函数。那现在宝子们就跟着小编的步伐一起进入本章知识的学习。Go!Go!Go!

在这里插入图片描述

那接下来就让我们开始遨游在知识的海洋！

正文

一、为什么要用文件

这是因为：

在程序执行过程中，有时需要将数据保存下来供以后使用，或者从外部获取数据进行处理。这时，我们就需要使用到文件。文件是一种用于存储数据的媒介，它可以是磁盘上的物理文件，也可以是内存中的虚拟文件。通过使用文件，我们可以方便地实现数据的长期保存和跨程序的数据共享。

二、文件的分类

在C语言中，文件通常按照其内容和用途进行分类，主要包括文本文件和二进制文件两种类型：

文本文件：以ASCII码或Unicode码形式存储的文件，主要用于存储人类可读的字符信息，如源代码、文档等。

二进制文件：以二进制形式存储的文件，主要用于存储机器可直接读取和处理的数据，如图像、音频、视频等多媒体文件。

三、文件指针

在C语言中，文件操作是通过文件指针来实现的。 文件指针是一个指向FILE结构体的指针，该结构体包含了文件的各种信息，如文件名、文件位置指示器、文件结束标志等。通过文件指针，我们可以对文件进行各种操作，如读写、定位等。

四、文件的打开与关闭

1. 文件的打开

在C语言中，打开文件需要使用fopen()函数。该函数原型如下：

FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);

其中，filename参数是要打开的文件名（包括路径），mode参数指定了文件的打开模式。常见的打开模式有：

"r"：只读模式。如果文件不存在，则打开失败；如果文件存在，则只能从中读取数据。
"w"：写模式。如果文件不存在，则以指定的文件名创建新文件；如果文件已存在，则删除原有内容，从头开始写入新数据。
"a"：追加模式。如果文件不存在，则以指定的文件名创建新文件；如果文件已存在，则在文件末尾追加新数据。
"rb"、"wb"、"ab"：分别表示以二进制方式打开文件，进行读、写、追加操作。

以下是一些使用fopen()函数打开文件的示例：

示例1：以只读模式打开文本文件

#include <stdio.h>int main() {FILE *fp;fp = fopen("text.txt", "r"); // 打开名为"text.txt"的文本文件，以只读模式if (fp == NULL) {printf("无法打开文件
");return 1;} else {printf("文件成功打开
");// 在此处可以进行文件读取等操作fclose(fp); // 关闭文件}return 0;
}

示例2：以写模式打开文件

#include <stdio.h>int main() {FILE *fp;fp = fopen("output.txt", "w"); // 打开名为"output.txt"的文件，以写模式if (fp == NULL) {printf("无法打开文件
");return 1;} else {fprintf(fp, "Hello, World!
"); // 向文件中写入字符串fclose(fp); // 关闭文件}return 0;
}

示例3：以追加模式打开文件

#include <stdio.h>int main() {FILE *fp;fp = fopen("append.txt", "a"); // 打开名为"append.txt"的文件，以追加模式if (fp == NULL) {printf("无法打开文件
");return 1;} else {fprintf(fp, "This is a new line.
"); // 向文件末尾追加字符串fclose(fp); // 关闭文件}return 0;
}

示例4：以二进制方式打开文件

#include <stdio.h>int main() {FILE *fp;fp = fopen("binaryfile.bin", "rb"); // 打开名为"binaryfile.bin"的文件，以二进制方式读取if (fp == NULL) {printf("无法打开文件
");return 1;} else {// 在此处可以进行二进制文件的读取等操作fclose(fp); // 关闭文件}return 0;
}

2. 文件的关闭

在完成文件操作后，我们需要使用fclose()函数来关闭文件。该函数原型如下：

int fclose(FILE *stream);

其中，stream参数是一个指向要关闭的文件的指针。fclose()函数会关闭文件，并释放与该文件相关的资源。如果关闭文件时发生错误，则返回非零值（通常为EOF）；否则返回0。

以下是一个使用fclose()函数关闭文件的示例：

示例5：关闭文件

#include <stdio.h>int main() {FILE *fp;fp = fopen("example.txt", "r"); // 打开一个文件if (fp != NULL) {// 在此处可以进行文件读取等操作if (fclose(fp) != 0) { // 关闭文件，并检查是否成功perror("Error closing file"); // 如果关闭失败，打印错误信息}} else {printf("无法打开文件
");}return 0;
}

需要注意的是：

在使用完文件后一定要及时关闭它，以避免资源泄露和潜在的文件损坏问题。同时，如果在打开文件时使用了fopen()函数并且成功打开了文件，那么在关闭文件时一定要确保传递给fclose()函数的指针是与fopen()返回的指针相同的。

五、文件缓冲区

为了提高文件操作的效率，C语言引入了文件缓冲区的概念。当向文件写入数据时，数据首先被写入到缓冲区中，而不是直接写入到磁盘上。只有当缓冲区满或者显式地调用刷新函数（如fflush()）时，缓冲区中的数据才会被写入到磁盘上。同样地，当从文件读取数据时，也是先从磁盘上将数据读取到缓冲区中，然后再从缓冲区中读取数据给程序使用。