C语言基础16(文件IO)

文章目录

    • 构造类型
      • 枚举类型
      • typedef
    • 文件操作(文件IO)
      • 概述
      • 文件的操作
        • 文件的打开与关闭
          • 打开文件
          • 关闭文件
          • 文件打开与关闭案例
        • 文件的顺序读写
          • 单字符读取
          • 多字符读取
          • 单字符写入
          • 多字符写入
      • 综合案例：文件拷贝
          • 判别文件结束
        • 数据块的读写(二进制)
          • 数据块的读取
          • 数据块的写入
        • 文件的随机读写

构造类型

枚举类型

如果定义不相干的常量，使用宏定义；如果需要定义一组相关的常量，使用枚举。以后正式开发，switch的case后访问的就是枚举

  • 定义：

我们一般情况下，定义常量使用宏定义(#define宏名称值)，宏定义非常适合没有关联关系的常量；但是有时候我们可能需要对一组拥有关联关系的量进行定义，比如周一——周日，1月~12月、方向(上下左右中)等，那么使用宏定义就不是很清晰，这个时候就需要使用到枚举

枚举的存在就是将多个拥有关系的常量组合在一起，提高代码的可读性

  • 说明：

枚举类型定义了一组常量，我们在开发中直接使用这些常量(常用)

当然枚举类型也可以类似于结构体一样定义变量等操作(不常用)

枚举常量是有默认值，从0开始依次+1；我们可以在定义时指定它的默认值，如果个别没有赋值，可以根据赋值依次+1推导

  • 特点：

定义了一组常量，类似于定义了多个自定义常量(宏定义)

提供了代码的可读性

  • 定义语法:

定义枚举类型名以后就可以定义该枚举类型的变量

enum 枚举类型名 变量列表;

在定义枚举类型的同时定义该枚举类型的变量

enum 枚举类型名{枚举元素列表} 变量列表;

直接定义枚举变量

enum {枚举元素列表} 变量列表;
  • 案例：
#include <stdio.h>void test2()
{//定义枚举enum CaiQuan{SHI_TOU,JIAN_DAO,BU};printf("请输入0～2之间的整数:\n[0-石头,1-剪刀,2-布]\n");int number;scanf("%d",&number);switch(number){case SHI_TOU:printf("石头\n");break;case JIAN_DAO:printf("剪刀\n");break;case BU:printf("布\n");break;}
}int main(int argc,char *argv[])
{test2();return 0;
}

在这里插入图片描述

typedef

  • 说明：给类型重命名，不会影响到类型本身
  • 作用:给已有的类型起别名
  • 格式:
typedef 已有的类型名 新别名;
  • 使用：
//方式1:先定义结构体的类型，再重命名
//定义一个结构体
struct Student
{int id;char *name;char sex;int age;
};//类型重命名
typedef struct Student Stu;//定义结构体变量
struct Stu stu = {1,"张三",'w',21};//方式2：定义结构体的同时重命名
typedef struct PersonInfo
{int a;double b;
} Per;//结构体类型的别名，本质上还是数据类型//定义变量
struct Per per = {2,5};

  • 应用场景:

    • 数据类型复杂(结构体、共用体、枚举、结构体指针、无符号的长整型)时使用

    • 为了跨平台兼容性，例如:

      1.size_t:类型重命名后的数据类型:typedef unsigned long size_t;

      2.unit_16:类型重命名后数据类型

  • 案例：

#include <stdio.h>int main(int argc,char *argv[])
{long p;FILE *fp;if((fp = fopen(argv[1],"a") == NULL))  //此时的mode：a代表追加(a是append的缩写){printf("文件打开失败!");return -1;}//获取当前位置p = ftell(fp);printf("p = %ld\n",p);//向文件添加数据fputs("data",fp);p = ftell(fp);printf("p = %ld\n",p);fclose(fp);return 0;
}

文件操作(文件IO)

概述

  • 什么是文件

文件是保存在外存储器(一般代指磁盘，U盘，移动硬盘等)的数据的集合

  • 文件操作体现在哪几个方面

​ 1.文件内容的读取

​ 2.文件内容的写入

数据的读取和写入可被视为针对文件进行输入(Input)和输出(Output)操作，此时数据像水流一样从外存储器流向内存，或者从内存流向外存储器，所以系统形象的 称文件操作为文件流

C语言程序对文件的操作采用“文件缓冲机制”。就是说在程序对文件的数据读写并不是直接操作文件中的数据，而是系统会为文件在内存中创建“文件缓冲区”，程序对文件的操作，其实是在缓冲区进行的

在这里插入图片描述

  • 文件的分类

根据数据的存储方式划分：

①文本文件(ascii文件)

②二进制文件

  • 文件的标识

    ①文件系统中：路径+文件名,举例：d:/aaa/bbb.txt

​ ②C语言程序中：文件指针(文件类型指针)，语法：FILE* 指针变量名;

  • 文件操作的步骤：

①打开文件

②文件处理(读写文件)

③关闭文件

文件的操作

文件的打开与关闭
打开文件

打开文件，让系统为文件创建文件缓冲区

  • 函数名:fopen()
  • 头文件:#include <stdio.h>
  • 函数原型：FIFE* fopen(const char *path,const char *mode);
  • 函数功能：打开文件，并为文件创建缓冲区
  • 函数参数：
    • path：目标文件的路径
    • mode：文件打开的方式(读-r，写-w，读写-r+,二进制读-rb,追加-a)
  • 返回值：
    • 成功：返回文件指针FILE*(缓冲区首地址)
    • 失败：返回NULL
关闭文件

文件关闭，文件使用完毕一定要记得释放内存

  • 函数名：fcolse

  • 头文件：#include <stdio.h>

  • 函数原型：int fclose(FILE* fp);

  • 函数功能

    • fp：已经打开的文件指针

  • 返回值：

    • 成功：返回0
    • 失败：返回EOF(-1)
文件打开与关闭案例
#include <stdio.h>int main(int argc,char *argv[])
{//在命令行执行./a.out的时候，传递一个需要打开的目录文件的地址if(argc < 2){printf("输入有误，请按照<%s 文件路径>格式输入\n",argv[0]);// ./a/out ./demo01.creturn -1;}//根据提供的文件路径，打开文件(mode:r,w,rw)FILE* fp = fopen(argv[1],"r");//校验文件是否读取成功if(!fp){perror("文件打开失败!\n");return -1;}puts("文件打开成功!");//关闭打开的文件int ret = fclose(fp);if(ret == -1){perror("文件关闭失败!");return -1;}puts("文件关闭成功!");return 0;
}

在这里插入图片描述

文件的顺序读写
单字符读取

  • 函数名：fgetc

  • 头文件:#include <stdio.h>

  • 函数原型：int fgetc(FILE* fp);

  • 函数功能：从fp代表的文件中获取一个字符

  • 函数参数：

    • fp:我们需要操作的文件的指针

  • 返回值：

    • 成功：返回读取到的字符
    • 失败：或者文件末尾，返回EOF(-1)

方式1：

#include <stdio.h>int main(int argc,char *argv[])
{//在命令行执行./a.out的时候，传递一个需要打开的目录文件的地址if(argc < 2){printf("输入有误，请按照<%s 文件路径>格式输入\n",argv[0]);// ./a/out ./demo01.creturn -1;}//根据提供的文件路径，打开文件(mode:r,w,rw)FILE* fp = fopen(argv[1],"r");//校验文件是否读取成功if(!fp){perror("文件打开失败!\n");return -1;}puts("文件打开成功!");//读取文件int ret = 0;while((ret = fgetc(fp)) != -1){printf("%c",ret);}//关闭打开的文件int cet = fclose(fp);if(cet == -1){perror("文件关闭失败!");return -1;}puts("文件关闭成功!");return 0;
}

方式2：

#include <stdio.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
// 在命令行执行./a.out的时候，传递一个需要打开的目录文件的地址
if(argc < 2)
{
printf("输入有误，请按照<%s 文件路径>格式输入\n",argv[0]);// ./a.out ./demo01.c
return -1;
}
// 根据提供的文件路径，打开文件(mode:r,w,rw)
FILE* fp = fopen(argv[1],"r");
// 校验文件是否读取成功
if(!fp)
{
perror("文件打开失败！\n");
return -1;
}
puts("文件打开成功！");
// 单字符读取文件
char ch;
// 循环读取文件中所有字符
while((ch = fgetc(fp))!= EOF)printf("%c",ch);
// 关闭打开的文件
int ret = fclose(fp);
if(ret == -1)
{
perror("文件关闭失败！");
return -1;
}
puts("文件关闭成功！");
return 0;
多字符读取

  • 函数名：fgets();

  • 头文件: #include <stdio.h>

  • 函数原型：char* fgets(char *buf,int size,FILE* fp);

  • 函数功能：从fp代表的文件中获取size个字符(size大小以字节为单位)，放置在buf代表的内存中

  • 函数参数:

    • buf:内存空间首地址，用于存放读取的字节
    • size:待读取的字符，实际读取size
    • fp:已经打开文件的指针

  • 返回值：

    • 成功：返回buf(返回得到的字符串)
    • 失败：或者文件末尾，返回NULL

  • 案例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main(int argc,char *argv[])
{if(argc < 2){printf("输入有误，请按照<%s 文件路径>格式输入\n",argv[0]);}FILE* fp;char* arr;fp =  fopen(argv[1],"r");if(!fp){perror("文件打开失败!\n");return -1;}puts("文件打开成功");char buf[64] = {0};fgets(buf,64,fp);//多字符串的读取while(fgets(buf,64,fp) != NULL) {printf("%s",buf);memset(buf,0,sizeof(buf));}printf("\n");int ret =  fclose(fp);if(ret == -1){perror("文件关闭失败!\n");return -1;}puts("文件关闭成功!\n");return 0;
}
单字符写入
  • 函数名：fputc()
  • 头文件： #include <stdio.h>
  • 函数原型： int fputc(int c,FILE* fp);
  • 函数功能：向fp代表的文件中写入一个字符c
  • 函数的参数
    • c：待写入的字符
    • fp：已打开的文件指针
  • 返回值：
    • 成功：返回字符c
    • 失败：返回EOF(-1)
  • 案例：
#include <stdio.h>int main(int argc, char *argv[])
{// argc:表示命令行输入的文件个数if (argc < 3){printf("输入有误，请按照<%s 文件路径 文件数据>格式输入\n", argv[0]);return -1;}// argv[1]:表示需要读取内容的文件,argv[2]表示需要写入字符的文件FILE *fp;fp = fopen(argv[1], "w");if (!fp){perror("文件打开失败!\n");return -1;}puts("文件打开成功\n");while (*argv[2] != '\0'){fputc(*argv[2], fp);argv[2]++; // 指针偏移}// 关闭文件int ret = fclose(fp);if (ret == -1){perror("文件关闭失败!\n");return -1;}puts("文件关闭成功\n");return 0;
}
多字符写入

  • 函数名：fputs()

  • 头文件： #include <stdio.h>

  • 函数原型： int fputs(const char* buf,FILE* fp);

  • 函数功能：向fp代表的文件中写入一个字符数组buf

  • 函数的参数

    • buf：待写入的字符数组(写入缓冲区)
    • fp：已打开的文件指针

  • 返回值：

    • 成功：返回非负整数比0大(>0)
    • 失败：返回EOF(-1)

  • 案例：

#include <stdio.h>int main(int argc,char *argv[])
{if(argc < 3){printf("输入有误，请按照<%s 文件路径 文本数据>格式输入\n",argv[0]);return -1;}FILE* fp = fopen(argv[1],"w");if(!fp){perror("文件打开失败!");return -1;}fputs(argv[2],fp);fclose(fp);return 0;
}

综合案例：文件拷贝

实现从a文件读取内容，写入到b文件

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main(int argc,char *argv[])
{if(argc < 3){printf("请以正确的方式%s",argv[0]);return -1;}FILE* fp1;FILE* fp2;fp1 = fopen(argv[1],"r");fp2 = fopen(argv[2],"w");if(!fp1 || !fp2){perror("文件打开失败!");return -1;}puts("文件打开成功!\n");//读取第一个文件中的内容,使用fgets//创建一个缓冲区(也就是每次获取字节的大小)char buf[64];fgets(buf,64,fp1);while(fgets(buf,64,fp1) != NULL){fputs(buf,fp2);memset(buf,0,64);}//判断文件是否读取完成int k = feof(fp1);if(!k){printf("文件读取未完成\n");}else{printf("文件读取完成\n");}//关闭文件int r1 =  fclose(fp1);int r2 =  fclose(fp2);if(r1 == -1 || r2 == -1){perror("文件关闭失败!");return -1;}puts("文件关闭成功\n");return 0;
}
判别文件结束

  • 函数名：feof(fp)

  • 头文件:#include <stdio.h>

  • 函数原型：int feof(FILE* fp);

  • 函数功能：在读fp指向的文件时判断是否遇到文件结束

  • 函数参数：

    • fp:已打开文件的指针

  • 返回值：

    • 文件未读取完毕:返回0
    • 文件已读取完毕：返回非0
数据块的读写(二进制)
数据块的读取
  • 函数名：fread
  • 函数原型：size_t fread(void* ptr,size_t size,size_t count,FILE* fp);
  • 函数功能：从fp代表的文件中以字节为单位(一个数据块)读取count个数据块存放在内存中
  • 函数参数：
    • ptr:内存空间首地址，用于存放读取到的数据(任意类型缓冲数据)
    • size:数据块大小，以字节为单位
    • count:待读取的数据块的个数
    • fp：已打开的文件指针
  • 返回值：
    • 成功：返回实际读取的字节数大小
    • 失败：返回<0
#include <stdio.h>#define SIZE 4 // 存放学生个数struct Student
{char name[20];int num;int age;char addr[50];
} stus[SIZE];int main(int argc, char *argv[])
{int i;FILE *fp;stus[1].num  = 6;stus[1].age = 13;fp = fopen("stu-list","rb");if (fopen("stu-list", "rb") == NULL){perror("文件打开失败!");return -1;}// 循环读取二进制读取for (i = 0; i < SIZE; i++){fread(&stus[i], sizeof(struct Student), 1, fp);printf("%-10s%-4d%-4d%-20s\n", stus[i].name, stus[i].num, stus[i].age, stus[i].addr);}// 关闭文件fclose(fp);return 0;
}
数据块的写入

  • 函数名:fwrite

  • 函数原型:size_t fwrite(const void* ptr,size_t size,size_t count,FILE* fp);

  • 函数功能：向fp代表的文件中以size为一个数据块写入count个数据块到fp

  • 函数参数：

    • ptr:内存空间首地址，用于存放写入的数据(任意类型缓冲数据)

    • size:数据块大小，以字节为单位

    • count:待写入的数据块的个数

    • fp：已打开的文件指针

  • 返回值：

    • 成功：返回实际写入的字节数
    • 失败：写入完毕，返回<0
#include <stdio.h>#define SIZE 4 // 存放学生个数struct Student
{char name[20];int num;int age;char addr[50];
} stus[SIZE];int main(int argc, char *argv[])
{int i;FILE *fp;stus[1].num  = 6;stus[1].age = 13;stus[2].num = 3;stus[2].age = 56;stus[3].num = 10;stus[3].age = 23;fp = fopen("stu-list","wb");if (fopen("stu-list", "wb") == NULL){perror("文件打开失败!");return -1;}// 循环读取二进制读取for (i = 0; i < SIZE; i++){fwrite(&stus[i], sizeof(struct Student), 1, fp);//printf("%-10s%-4d%-4d%-20s\n", stus[i].name, stus[i].num, stus[i].age, stus[i].addr);}// 关闭文件fclose(fp);return 0;
}

在这里插入图片描述

文件的随机读写
  • 说明：C语言允许程序员在读写文件内容的时候，可在指定位置上读写数据
  • 文件随机读写的核心操作：文件位置指针的定位
  • 文件位置指针移动方法：
    • rewind
      • 头文件：#include <stdio.h>
      • 函数原型：void rewind(FILE* fp);
      • 函数功能：将文件位置指针定位到文件开头
      • 函数参数：
        • fp：已经打开文件的指针
      • 返回值：空类型
    • fseek
      • 头文件：#include <stdio.h>
      • 函数原型：int fseek(FILE* fp,long offset,int whence);
      • 函数功能：将文件位置指针定位到指定位置
      • 函数参数：
        • fp：已经打开的文件的指针
        • offset：相对于参考位置的偏移量
        • whence：参考位置
          • SEEK_SET或0：表示文件头
          • SEEK_CUR或1：表示当前读写的位置
          • SEEK_END或2：表示文件尾
        • 返回值：
          • 成功：0
          • 失败：-1
    • ftell
      • 头文件：#include <stdio.h>
      • 函数原型：long ftell(FILE* fp);
      • 函数功能：获取文件位置指针当前位置
      • 函数参数：
        • fp：已经打开的文件指针
      • 返回值：
        • 成功：文件位置指针的当前位置
        • 失败：-1

​ 案例：

#include <stdio.h>int main(int argc,char *argv[])
{//创建两个指针，用来接收打开的文件FILE* fp1,*fp2;if(argc < 2){perror("请使用<%s 被读取文件，被写入文件>的方式!\n");return -1;}//打开文件fp1 = fopen(argv[1],"r");fp2 = fopen("argv[2]","w");//第一次，读取文件内容通过控制台打印while(!feof(fp1)){putchar(getc(fp1));//输出到控制台}//将指针指向文件的头，否则下次读取文件，会读取不到内容rewind(fp1);//第二次，读取文件内容将其拷贝至fp2对应的文件中while(!feof(fp1)){putc(getc(fp1),fp2);//输出到文件}//关闭文件fclose(fp1);fclose(fp2);return 0;
}

案例2

#include <stdio.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
// 创建两个指针，用来接收打开的文件
FILE *fp1, *fp2;
if(argc < 2)
{
perror("请使用<%s 被读取文件 被写入文件>的方式！\n");
return -1;
}
// 打开文件
fp1 = fopen(argv[1],"r");
fp2 = fopen(argv[2],"w");
// 第一次，读取文件内容通过控制台打印
while(!feof(fp1))
putchar(getc(fp1));// 输出到控制台
// 将指针指向文件的头，否则下次读取文件，会读取不到内容
rewind(fp1);
// 第二次，读取文件内容将其拷贝至fp2对应的文件中
while(!feof(fp1))
putc(getc(fp1),fp2);// 输出到文件
// 关闭文件
fclose(fp1);
fclose(fp2);
return 0;
}

案例3

#include <stdio.h>int main(int argc,char *argv[])
{long p;FILE* fp;fp = fopen(argv[1],"a");if(fopen(argv[1],"a") == NULL)//a表示追加{perror("文件打开失败!");return -1;}//p = ftell(fp);printf("p = %ld\n",p);//向文件添加数据fputs("data",fp);printf("p = %ld\n",p);fclose(fp);return 0;
}

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做了一个关于定制两条串口协议的活&#xff0c;主要是要在源代码基础上进行修改。源代码只剩了200多字节flash。本来最初我的想法很奇特&#xff0c;用结构体来模仿寄存器的写法。当我写完几行代码后&#xff0c;编译链接&#xff0c;立马就报CODE内存超了。 然后最终还是选择…
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【Leetcode 热题 100 - 扩展】303. 区域和检索 - 数组不可变

【Leetcode 热题 100 - 扩展】303. 区域和检索 - 数组不可变

问题背景 给定一个整数数组 n u m s nums nums&#xff0c;处理以下类型的多个查询&#xff1a; 计算索引 l e f t left left 和 r i g h t right right&#xff08;包含 l e f t left left 和 r i g h t right right&#xff09;之间的 n u m s nums nums 元素的 和 &a…
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本地缓存和Redis缓存 存储更新时间的更新套路

本地缓存和Redis缓存 存储更新时间的更新套路

//先获取redis key和local key //从reids中获取数据 – 为空 先设置redis缓存30天,value为当前时间 然后设置本地缓存,value为当前时间 从数据库里读数据 – 不为空 获取本地缓存时间 if本地缓存时间 < redis缓存时间(认为已更新)或者本地为空 从数据库读数据 else 从本地缓…
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处理错误的两种方式：try...catch 与 then...catch

处理错误的两种方式：try...catch 与 then...catch

一、try...catch try...catch 是一种用于捕获和处理同步代码中异常的机制。其基本结构如下&#xff1a; try {// 可能会抛出异常的代码 } catch (error) {// 处理异常 }使用场景&#xff1a; 主要用于同步代码&#xff0c;尤其是在需要处理可能抛出的异常时。适用于函数调用…
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