C/C++:文本文件和二进制文件的读写

1、C++基础：数据流，缓冲区，文件类型

①数据流Stream：

程序与数据间的交互是以流的形式进行的。

在C语言文件存取时，

都会先进行“打开文件”操作，目的是打开数据流；

而“关闭文件”操作就是关闭数据流。

②缓冲区Buffer：

程序执行时，提供的额外内存以暂时存放数据。

缓冲区作用：为了提高存取效率，因为内存的存取速度比磁盘快。

③文件类型：

分为文本文件和二进制文件两种。

文本文件：字符编码的方式进行保存；

二进制文件：内存中的数据原封不动至文件中，适用于非字符为主的数据；如果以记事本打开，只会看到一堆乱码。

二进制文件优点：存取速度快，占用空间小，随时存取数据。

2、C语言：缓冲区文件处理：

C语言文件处理功能根据系统是否设置“缓冲区”分为两种：

一种是设置缓冲区；

另一种是不设置缓冲区。

由于不设置缓冲区的文件处理方式，必须使用较低级I/O函数来直接对磁盘读取，这种方式慢，并且由于不是C的标准函数，跨平台操作时容易出问题。

本经验只介绍带缓冲区的文件处理方式：

当使用在头文件stdio.h中的标准I/O函数时，系统会自动设置缓冲区，并通过数据流来读写文件。

3、文件读写流程：

文件数据读取时，先打开数据流，将磁盘上的文件信息拷贝到缓冲区内，然后再从缓冲区中读取所需数据；

当数据写入文件时，先将数据写入缓冲区，只有在缓冲区已满或“关闭文件”后，才会将数据写入磁盘；

4、文本文件操作：

C中主要通过标准I/O函数来对文本文件进行处理。

文本文件操作包括：fopen(),fclose(),fputc(),fgets(),fputs(),fprintf(),fscanf()…

打开文件函数fopen():

函数原型：_CRTIMP FILE* __cdecl fopen(const char*,const char*);

函数参数：第一个参数为文件名，第二个参数为打开模式。

返回值：打开成功，fopen返回一个结构指针地址；否则返回NULL。

示例：

FILE *fp；

fp=fopen(“c:\\temp\\test.txt”,”r”);//由于反斜杠\在C语言中是控制字符，所以为了区分再加一个反斜杠以表示路径。

【注】：使用fopen()函数打开的文件会先将文件复制到缓冲区；在读取和写入操作中，都是针对缓冲区进行存取而不是磁盘，只有当fclose()函数关闭文件时，缓冲区中的数据才会写入磁盘。

4.1关闭文件

函数原型：_CRTIMP int __cdecl fclose(FILE *);

返回值：关闭成功返回值0，否则返回非零值。

【注】：在执行完文件的操作后，要进行“关闭文件“操作。

示例：打开文件和关闭文件

4.2字符存取函数fputc()/fgetc()

函数原型：_CRTIMP int __cdecl fputc(int, FILE *);

          _CRTIMP int __cdecl fgetc(FILE *);

fgetc()函数：字符读取函数，从文件数据流中一次读取一个字符，然后读取光标移动到下一个字符，并逐步将文件的内容读出。

如果字符读取成功，则返回所读取的字符，否则返回EOF(end of file)。

EOF是表示数据结尾的常量，真值是-1。

判断文件是否读取完毕，可利用feof()函数进行检查。未读取结束返回0,已读取结束返回非零值。

feof()函数原型：_CRTIMP int __cdecl feof(FILE *);

fputc()函数：将字符逐一写入文件中

4.3字符串存取函数fputs()/fgets()

函数原型： _CRTIMP int __cdecl fputs(const char*,FILE *);

           _CRTIMP char* __cdecl fgets(char *,int, FILE *);

fgets()函数：从指定文件读入一个字符串，如fgets(str,n,fp);

函数参数：n为要求得到的字符串个数，但只从fp指向的文件输入n-1个字符，然后最后加一个‘\0’字符，因此共得到n个字符的字符串，把他们放在字符数组str中。如果在读完n-1个字符之前，遇到换行符或EOF，读取结束。

fgets()函数：向指定文件输出一个字符串，如fputs(“Hey”,fp)；把字符串Hey输出到fp指定文件。

函数参数：第一个参数可以是字符串常量、字符数组或字符型指针。

返回值：输出成功，返回0；否则返回EOF；

5、格式化存取函数

函数原型： _CRTIMP int __cdecl fprintf(FILE*,const char *,…);

          ....... _CRTIMP int __cdecl fscanf(FILE*,const char *,…);

6、二进制文件操作

①指针重返函数

函数原型：_CRTIMP void __cdecl rewind(FILE *);

函数功能：使位置指针重返文件的开头，用于文件的定位。

②fread() /fwrite()

函数原型： _CRTIMP size_t __cdecl fread(void*,size_t,size_t,FILE *);

           _CRTIMP size_t __cdecl fwrite(const void*,size_t,size_t,FILE*);

调用形式：fread(buffer,size,count,fp);

          fwrite(buffer,size,count,fp);

参数：buffer：读入或输出数据的地址；

      size：读写输入时，每组数据的大小；

      cout：读写数据的次数；

      fp：文件指针；

函数功能：一次读取一组数据，可以读取count次；

示例：

#include <stdio.h>

#define SIZE 3

typedef enum {MM,GG} Gender;

typedef struct

{

char name[10];

int age;

Gender gender;

}Person;

void write2file(Person emp[SIZE])

{

FILE *fp;

if((fp=fopen(“emp.txt”,”wb”))==NULL)

{

    printf(“cannot open file! \n”);

    return;

}

for(int i=0;i<SIZE;i++)

    if(fwrite(&emp[i],sizeof(Person),1,fp) != 1)

        printf(“file write error! \n”);

fclose(fp);

}

void read_from_file(FILE *fp)

{

Person emp_out[SIZE];

if((fp=fopen(“emp.txt”,”rb”))==NULL)

{

    printf(“cannot open file! \n”);

    return;

}

printf(“\n%d employee’s information read: \n”,SIZE);

for(int i=0;i<SIZE;i++)

{

    if(fread(&emp_out[i],sizeof(Person),1,fp)!=1)

        if(feof(fp))

        {

             fclose(fp);

return;

}

printf(“%-5s %4d %5d \n”,emp_out[i].name, emp_out[i].age,emp_out[i].gender);

}

fclose(fp);

}

int main()

{

FILE *fp=NULL;

Person employee[SIZE];

printf(“Enter %d employee’s information: \n”,SIZE);

for(int i=0;i<SIZE;i++)

    scanf(“%s %d %d”, employee[i].name, &employee[i].age, &employee[i].gender);

write2file(employee);

read_from_file(fp);

    return 0;

}

7、随机存取函数fseek()

函数原型： _CRTIMP int __cdecl fseek(FILE*,long,int);

流式文件可以顺序读写，也可以随机读写。

关键在于控制文件的位置指针，

如果位置指针是按字节位置顺序移动的，就是顺序读写；

如果位置指针按需要移到到任意位置，就可实现随机读写。

所谓随机读写，是指读完上一个字符字节后，并不一定要读写其后续的字符字节，而可以读写文件中任意位置上需要的字符字节。

函数调用形式：fseek(fp,offset,start);

参数：

start：起始点，用0,1,2代替，0表示文件开始，名字为SEEK_SET,1表示当前位置，名字为SEEK_CUR,2表示文件末尾，名字为SEEK_END。

fseek()函数一般用于二进制文件，因为文本文件要发生字符转换，计算位置会发生混乱。

示例;

fseek(fp,i*sizeof(Person),0);