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文件基础概念

为什么有文件?

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。

什么是文件?

文件是计算机文件,属于文件的一种,与普通文件的载体不同,计算机文件是以计算机硬盘为载体存储在计算机上的信息集合。
在程序设计中,我们一般关注的文件有两类,即 程序文件和 数据文件。

文件种类

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)。
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。
我们着重理解数据文件

 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。
文件标识主要包含三部分:文件路径+文件名主干+文件后缀

例如: c:\code\test.txt

.⼆进制⽂件和⽂本⽂件

文件类型

根据数据的组织形式,数据文件被称为二进制文件或文本文件。
二进制文件: 数据在内存中以二进制的形式进行存储,如果不加转换直接输出到外存,就是二进制文件。
文本文件: 如果要求在外存上以ASCII码的形式存储,则需要在存储前进行转换。以ASCII码的形式进行存储的文件就是文本文件。

那么一个数据在外存中是如何存储的呢?
字符一律以ASCII码值进行存储;数值型数据既可以以ASCII码值进行存储,也可以以二进制的形式进行存储。

⽂件的打开和关闭

流和标准流

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。

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:

  • stdin - 标准输⼊流,在⼤多数的环境中从键盘输⼊,scanf函数就是从标准输⼊流中读取数据。
  • stdout - 标准输出流,⼤多数的环境中输出⾄显⽰器界⾯,printf函数就是将信息输出到标准输出流中。
  • stderr - 标准错误流,⼤多数环境中输出到显⽰器界⾯。

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。

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、文件的状态及文件的当前位置等)。这些信息是保存在一个结构体变量中的,该结构体变量是由系统声明的,并将该结构体类型重命名为FILE。

struct _iobuf {char *_ptr;int   _cnt;char *_base;int   _flag;int   _file;int   _charbuf;int   _bufsiz;char *_tmpfname;};
typedef struct _iobuf FILE;

VS2013编译器环境提供的stdio.h头文件中有以下的文件类型声明:

不同的C编译器的FILE类型包含的内容不完全相同,但是都大同小异。

每当我们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。

我们可以创建一个FILE*的指针变量:

FILE* pf;//⽂件指针变量

 


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