C語言中的檔案操作

一、檔案

檔案（file）一般指儲存在外部介質上資料的集合，從不同的角度可對檔案作不同的分類。根據儲存規則可以將其分為***、mp4、txt、bmp、jpg、exe、rmvb等檔案。從使用者的角度看，檔案可分為普通檔案和裝置檔案兩種：普通檔案是指駐留在磁碟或其它外部介質上的乙個有序資料集；裝置檔案是指與主機相聯的各種外部裝置，如顯示器、印表機、鍵盤等。從檔案編碼的方式來看，檔案可分為ascii碼檔案和二進位製碼檔案兩種。

ascii檔案也稱為文字檔案，這種檔案在磁碟中存放時每個字元對應乙個位元組，用於存放對應的ascii碼。比如ini、h、c等檔案都是文字檔案。例如，數5678的文字儲存形式為每個數字的ascii碼：00110101 00110110 00110111 00111000佔是個位元組。二進位制檔案是按二進位制的編碼方式來存放檔案的。例如，數5678的儲存形式為： 00010110 00101110只佔二個位元組。

二、c語言檔案操作

利用c語言進行檔案操作的常用方法有三種：

（1）利用c語言的標準庫進行檔案操作。

（2）在unix環境下，可以利用unix系統介面，利用open，read，write等低階系統i/o進行檔案操作。

（3）在windows下可以利用fopen_s,fscanf_s等庫函式的安全版本進行檔案操作。

1、利用c的標準i/o庫進行檔案操作

<1> 流與檔案指標

標準i/o庫是圍繞流進行的。c語言操作檔案可以是位元組流或者二進位製流。但是c系統在處理這些檔案時，並不區分型別，都看成是字元流，按位元組進行處理。輸入輸出字元流的開始和結束只由程式控制而不受物理符號(如回車符)的控制。

標準i/o庫開啟或建立乙個檔案時，我們已使乙個檔案流與乙個檔案相關聯。通過fopen開啟乙個檔案時，會返回乙個指向該檔案的指標稱為檔案指標。檔案指標指向乙個包含檔案資訊的結構，這些資訊包括緩衝區的位置、緩衝區中當前字元的位置、檔案的讀或寫狀態、是否出錯或是否到達檔案結尾等等。檔案指標用file*來描述

struct _iobuf ;
typedef struct _iobuf file;

對於ascii碼字符集，乙個字元用乙個位元組表示。對於國際字符集，乙個字元可用多個位元組表示。標準i/o檔案流可用於單位元組或多位元組字符集。流的定向決定了讀的是乙個單位元組或多位元組的。當乙個流最初被建立時，它並沒有定向。如若在未定向的流上使用乙個多位元組i/o函式（見），則流的定向設定為寬定向。若在未定向的流上使用乙個單位元組的i/o函式，則將該流定向為位元組定向。

fwide函式可用於設定流的定向。而freopen函式可用於清除乙個流的定向。

int fwide(
file *stream,
int mode;
);

啟動乙個c語言程式時，作業系統環境會開啟標準輸入、標準輸出和標準錯誤3個檔案，相應的檔案指標分別為stdin、stdout和stderr（檔案指標stdin/stdout都是file*型別的物件，但它們是常量而非變數，不能對它們賦值）。在大多數環境中，stdin指向鍵盤，而stdout和stderr指向顯示器。當然也可以被重定向到檔案或者管道。

大多數系統都限制了可以同時開啟的檔案數。因此不使用時要及時關閉掉檔案指標。

< 2 >檔案緩衝

標準i/o庫提供了緩衝，目的是盡可能的減少使用read和write呼叫的次數。標準i/o庫提供了三種型別的緩衝

1）全緩衝。在填滿標準i/o緩衝後才進行實際i/o操作。

2）行緩衝。在輸入輸出遇到換行符時，標準i/o庫執行i/o操作。

行緩衝的限制：①因為標準i/o庫用來收集每一行緩衝區的長度是固定的，所以只要填滿了緩衝區，那麼即使還沒有寫乙個換行符，有進行i/o操作。②任何時候只要通過標準i/o庫要求從乙個不帶緩衝的流或者乙個行緩衝的流得到輸入資料，那麼就會沖洗所有的緩衝輸出流。

3）不帶緩衝。標準i/o庫不對字元進行緩衝儲存。

系統預設的緩衝：

1）標準錯誤不帶緩衝

2）若是指向終端的裝置的流，則進行行緩衝

3）否則進行全緩衝

[1] 更改緩衝型別和大小

(1) setbuf

1) 函式原型

void setbuf(
file *stream,
char *buffer 
);

2)引數說明

stream 為已開啟的檔案指標，並且還沒有被讀或者寫

buffer為緩衝區的位址。緩衝區的大小為bufsize（該常量定義在中）。

buffer為null時，將關閉緩衝

3）說明

通常呼叫該函式後流就是全緩衝的，但是如果流與乙個終端裝置相關，那麼某些系統也可將其設定為行緩衝的。

(2) setvbuf

1）函式原型

int setvbuf(
file* stream,
char* buffer,
int mode,
size_t size 
);

2）引數

buffer:如果是全緩衝或者行緩衝則需要指定緩衝區buffer,如果沒有指定則標準庫會自動為該流分配適當的長度的緩衝區（buffsiz）;如果是不帶緩衝則忽略buffer

mode:可為_iofbf 全緩衝；_iolbf 行緩衝；_ionbf 不帶緩衝

size:如果是全緩衝或者行緩衝則2 <= size <= int_max (2147483647)；如果不帶緩衝則忽略size

3）返回值

成功是返回0；若出錯返回非0.

4）示例

#include int main( void )
}

執行結果：

[ 2 ] 沖洗緩衝區

在標準i/o庫中，沖洗意味著將緩衝區的內容寫到磁碟上（緩衝區可能只是部分填滿的）。在終端驅動程式方面沖洗表示丟棄已儲存在緩衝區中的資料。

(1)fflush

int fflush( 
file* stream 
);

若成功返回0，若出錯返回eof。

< 3 > 利用標準i/o庫進行文字檔案的讀寫

之前的博文對利用i/o庫進行文字檔案的開啟，逐個字元讀寫以及逐行讀寫進行了詳細分析。

利用標準i/o庫對文字檔案進行讀寫

<4>c語言中的二進位制i/o

2、unix環境下，利用unix系統介面進行檔案i/o操作

3、windows環境下利用fopen_s,fscanf_s等庫函式的安全版本進行檔案操作

windows中的fopen_s等安全增強函式

C語言中的檔案操作

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