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一.文件的打开与关闭

(1)代码演示

(2)关于fopen 文件的打开方式

二.操作文件函数

1.文件顺序读写

 (1)fputc

 (2)fgetc

 (3)fputs

 (4)fgets

 (5)fprintf

 (6)fscanf

 (7)fwrite

 (8)fread

2.文件随机读写

 (1)fseek随机读文件

 (2)fseek随机写文件

二.文本文件与二进制文件

三.文件读取结束的判定

1.被错误使用的feof

(1)文本文件判断是否读取结束

(2)二进制文件判断是否读取结束

四.文件缓冲区

---

一.文件的打开与关闭

(1)代码演示

#include<stdio.h>
int main()
{
	//打开和操作文件
	FILE* pf = fopen("contact.dat", "r");
	if (pf == NULL)// 打开哪个文件 什么形式打开
	{
		perror("fopen:");  //如果打开失败返回空指针
		return 1;          //报错退出
	}
	//操作文件

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;//防止野指针
	return 0;
}

(2)关于fopen 文件的打开方式

“r”只读 文件必须存在

“w”只写 文件如果存在 会销毁掉之前内容 文件如果不存在 会新建一个空文件

“a”追加 在文本文件末尾添加数据

“rb”只读 以二进制的形式读取文件

“wb”只写 以二进制的形式写进文件

“ab”二进制的追加

二.操作文件函数

1.文件顺序读写

(1)fputc

#include<stdio.h>
int main()
{
	//打开和操作文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)          //  写
	{
		perror("fopen:");  
		return 1;          
	}
	//写文件
	fputc('a', pf);
	fputc('b', pf);
	fputc('c', pf);
	// 要写的字符 写到哪里去
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;//防止野指针
	return 0;
}

(2)fgetc

#include<stdio.h>
int main()
{
	//打开和操作文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)          //  读
	{
		perror("fopen:");  
		return 1;          
	}
	//读文件
	int ch = 0;
	while ((ch = fgetc(pf)) != EOF) //读取哪个文件
	{
		printf("%c", ch);
	}
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;//防止野指针
	return 0;
}

 

(3)fputs

#include<stdio.h>
int main()
{
	//打开和操作文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)          //  写
	{
		perror("fopen:");  
		return 1;          
	}
	//写文件 - 写一行
	fputs("abcdefghk\n", pf);
	fputs("xxxxxxxxx\n", pf);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;//防止野指针
	return 0;
}

(4)fgets

#include<stdio.h>
int main()
{
	//打开和操作文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)          //  读
	{
		perror("fopen:");  
		return 1;          
	}
	//读文件 - 读一行
	char arr[256] = { 0 };
	//fgets(arr, 256, pf);
	// 读出来放到哪里 一行最多读几个 从哪个文件读
	while ((fgets(arr, 256, pf) != NULL))
	{
		printf("%s", arr);
	}
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;//防止野指针
	return 0;
}

 (5)fprintf

#include<stdio.h>

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	double d;
};
int main()
{
	//打开和操作文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)          //  写
	{
		perror("fopen:");  
		return 1;          
	}

	//以格式化的形式向文件输入数据
	struct S s = { "zhangsan",18,95.5 };
	//正常printf一个结构体
	//printf("%s %d %lf", s.name, s.age, s.d);
	fprintf(pf, "%s %d %lf", s.name, s.age, s.d);
	// 只是多了一个输出到哪里去pf
	
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;//防止野指针
	return 0;
}

 (6)fscanf

#include<stdio.h>

struct S
{
	char name[20];
	int age;
	double d;
};
int main()
{
	//打开和操作文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)          //  读
	{
		perror("fopen:");  
		return 1;          
	}

	//以格式化的形式向文件输入数据
	struct S s = { 0 };
	//正常scanf一个结构体
	//scanf("%s %d %lf", s.name, &(s.age), &(s.d));
	fscanf(pf, "%s %d %lf", s.name, &(s.age), &(s.d));
	// 只是多了一个从哪里来的数据pf
	fprintf(stdout, "%s %d %lf", s.name, s.age, s.d);
	//打印到屏幕上
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;//防止野指针
	return 0;
}

(7)fwrite

#include<stdio.h>
struct S
{
	char name[20];
	int age;
	double d;
};
int main()
{
	//打开和操作文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
	if (pf == NULL)         //以二进制写
	{
		perror("fopen:");  
		return 1;          
	}

	//以二进制形式向文件输入数据
	struct S s = { "张三",18,99.5 };
	fwrite(&s, sizeof(struct S), 1, pf);
	//从哪里来得数据 一个多大 要输入几个 输入到哪里去
	
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;//防止野指针
	return 0;
}

 (8)fread

#include<stdio.h>
struct S
{
	char name[20];
	int age;
	double d;
};
int main()
{
	//打开和操作文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "rb");
	if (pf == NULL)          // 以二进制读
	{
		perror("fopen:");  
		return 1;          
	}

	//以二进制形式读文件
	struct S s = { 0 };
	fread(&s, sizeof(struct S), 1, pf);
	printf("%s %d %lf\n", s.name, s.age, s.d);
	//读完放到哪里 一个多大 要读几个 从哪里读
	//fread 与 fwrite很像
	//fwrite(&s, sizeof(struct S), 1, pf);
	//从哪里来得数据 一个多大 要输入几个 输入到哪里去
	
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;//防止野指针
	return 0;
}

2.文件随机读写

(1)fseek随机读文件

#include<stdio.h>
int main()
{
	//打开和操作文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)           //  读
	{
		perror("fopen:");  
		return 1;          
	}
	//随机读文件
	//SEEK_CUR - 文件指针当前的位置
	//SEEK_END - 文件末尾的位置
	//SEEK_SET - 文件开始的位置
	int ch = 0;
	fseek(pf, 2, SEEK_CUR);
	//操作pf 从指针当前位置向右偏移2位 
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;//防止野指针
	return 0;
}

 (2)fseek随机写文件

#include<stdio.h>
int main()
{
	//打开和操作文件
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (pf == NULL)           // 写
	{
		perror("fopen:");  
		return 1;          
	}
	//随机写文件
	fputc('a', pf);
	fputc('b', pf);
	fputc('c', pf);
	fputc('d', pf);
	fseek(pf, -2, SEEK_CUR);
	fputc('w', pf);

	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;//防止野指针
	return 0;
}

 拓展：ftell — 返回文件指针相对于起始位置的偏移量

            rewind —让文件指针回到文件起始的位置

二.文本文件与二进制文件

二进制文件：数据在内存中以二进制的形式储存，如果不加以转换的输出到外存，就是二进制文件

文本文件:如果要求外存上以ASCII的形式存储，则需要在储存前转换，是以ASCII形式存储的文件

例如:

整数10000 既可以以文本文件存储，也可以以二进制形式存储。文本类型存储，将10000看做1 0 0 0 0 五个字符。所占内存为5个字节（5个char）。而二进制存储，10000就是一个int类型，大小为4个字节。

三.文件读取结束的判定

1.被错误使用的feof

概念:feof函数不是用来判断文件是否读取结束。而是在文件读取结束后，来判断结束原因的。

        是判断文件是读取失败结束，还是读到文件末尾结束的。

(1)文本文件判断是否读取结束

1.fgetc判断是否为EOF

2.fgets返回的是指针 所以我们判断是否为NULL

(2)二进制文件判断是否读取结束

1.fread的参数count 是最大要读取的个数 而fread返回的是实际读取的个数。

   所以fread判断返回值是否小于要读取的个数

四.文件缓冲区

1.概念:文件缓冲区是内存开辟的一块空间。目的是当文件操作攒够一定数量再一起传给程序数据或硬盘。由此来提升效率。

2.fflush函数用来手动刷新缓冲区，即将存放在缓冲区里的数据传出。

3.fclose有刷新缓冲区的作用，即将存放在缓冲区里的数据传出。所以如果文件操作没有关闭文件（fclose），则有可能会丢失数据。

概述

在文件存储中，都是以 字节 为单位进行读写的，本质是 二进制的0和1，为了方便查看，通常用 16进制 展示。

mp3、图片、甚至是文本文件，其 原始内容 都是 二进制的0和1 ，在 二进制 模式读写时，是以 字节 为单位。

在用 文本 模式读写文本文件时，是自动做了转换，将字节 转换 为字符

由于mp3、图片等二进制文件的内容，不利于人眼识别，在本节中，为了便于 查看内容，例子通常以 二进制 模式读取 文本 文件，而且更容易了解文本文件的本质。

打开文件

读写文件，要先通过内置open()函数打开文件

语法open('文件路径',mode='模式')

常用参数说明:

file: 必需，文件路径（相对或者绝对路径）。

mode: 可选，文件打开模式，可省略。详细介绍在下面

注意：

采用 二进制 模式读取文件时，不要 指定编码，否则报错：

ValueError: binary mode doesn't take an encoding argument

常用模式:

二进制文件（如图片，也可以读取文本文件等）：

‘rb’：只读

文件指针放在文件的开头。

文件必须存在，否则抛异常

‘rb+’：读写

文件指针放在文件的开头

文件必须存在，否则抛异常

b是binary[ˈbaɪnəri] 的缩写

例子f=open('d:\\1.txt','rb')

文件指针

当对文件进行操作时，内部有 文件指针 定位当前内容的位置，当用 读取模式 打开文件时，文件指针指向文件的开始位置，读取长度是n的内容后，文件指针会移动到n+1的位置

所以 读完 整个文件后，如果不移动文件指针，将 无法再次读取文件内容

打开文件如下图：

当文件内容都是英文时，一个 字节 对应一个 英文字符

读取整个文件后如下图：

关闭文件

读写文件后应 及时关闭 。如果不关闭，那么 文件一直被占用，会出现问题，如：

不能改文件名

有时运行某软件时会提示XXX文件被占用，为了避免该情况，读写文件后应及时关闭

操作系统对 打开文件的次数有限制

当程序退出后，文件会释放

补充：

有的软件，在运行时， 会一直独占文件 ，这种时候，就不能关闭 。

如：word、ppt、excel等，在实现某软件服务器时，在运行期间要一直输出日志，所以一直独占日志文件

语法f.close()

例子

运行期间不关闭文件对象，无法对文件进行其他操作，如不能改名。

当程序退出后，会释放文件，可以做其他操作

见下面代码：

#coding=utf-8

import time

f=open('c:/users/mym/desktop/1.txt','rb')

time.sleep(10)#休眠10秒

在这10秒内，改变文件名称，弹出窗口如下：

10秒后程序退出，可以修改文件名

操作系统打开文件的次数有限制i=0

while True:

#文件对象会自动销毁

f=open('c:/users/mym/desktop/1.txt','rb')

no=f.fileno()#每打开一次文件，会加1

print(i,no)

i+=1

测试执行，发现f.fileno()返回的是固定几个值，是因为python自动回收了，修改如下：

i=0

l=[]

while True:

f=open('c:/users/mym/desktop/1.txt','rb')

l.append(f)#将文件对象添加到list中，就不会被自动销毁

no=f.fileno()#每打开一次文件，会加1

print(i,no)

print(i,f.fileno())

i+=1

测试执行，抛异常如下：

OSError: [Errno 24] Too many open files: 'c:/users/mym/desktop/1.txt'

打开文件次数过多

注意：

操作文件结束后要及时关闭文件

读取文件

读取是将存储在 硬盘 中的数据调入到 内存 中

方法1：

读取 全部内容 或者 指定的字符数 ，包括 换行符\n

语法：f.read([size])

参数

size：设置 读取的长度。文本文件模式以 字符 为单位，二进制文件模式以 byte 为单位，适用于读取 大文件

如果 未给定 或 负数 则 读取 所有，适用于读取 小文件 ，因为读取几个G的大文件，可能会将内存占满

返回值

返回读取的内容，bytes类型

例:1：

用 二进制 模式读取内容是 英文 的文本文件

使用windows自带的编辑器notepad，编辑内容如下：

Hello

Python

保存（默认保存是GBK编码），然后编写python程序，用二进制模式读取该文件，代码如下：

with open('c:/users/mym/desktop/0.txt','rb') as f:

data=f.read()

print(type(data))

print(data)

执行结果如下：

b'Hello\r\nPython'

注意：

用二进制模式读取文本文件，返回的数据类型是bytes（以字节为单位）

当文件内容全是ASCII码时，与文件内容相同，但注意前面的b，表示二进制，不是字符串。

注意\r\n，是windows的换行符，在用 文本文件 模式读取时，python内部转换为\n，用 二进制 模式读取，才能真正看到 原始内容

read()方法不带参数的用法，是读取全部内容，适用于读取小文件

例子2：

用 二进制 模式读取内容是 中文 的文本文件

使用windows自带的编辑器notepad，编辑内容如下：

床前明月光

保存（默认保存是GBK编码），然后编写python程序，用二进制模式读取该文件，代码如下：

with open('c:/users/mym/desktop/0.txt','rb') as f:

data=f.read()

print(data)

执行结果如下：

b'\xb4\xb2\xc7\xb0\xc3\xf7\xd4\xc2\xb9\xe2'

注意：

用二进制模式读取文本文件（GBK编码），1个汉字占2个字节，打印的结果是16进制，如下图：

例子3：

改造上面的程序，将读取的二进制数据 解码 为字符串：

with open('c:/users/mym/desktop/3.txt','rb') as f:

data=f.read()

#由于文本文件是以GBK编码方式保存的，所以用GBK编码解码成字符串，否则报错或乱码

content=data.decode('GBK')

print(content)

方法2（不报错，不推荐）：

读取一行（即：遇到”\n”字符停止读取），包括 “\n” 字符。

适用于读取大文本文件，也适用读取二进制文件

语法：f.readline([size])

参数

size ： 如果 未指定长度 或为 负数，读取一行。

如果是非负数，当size比一行的字符数小，那么就读取长度是size的内容；如果size比一行的字符数大，那么就读取一行

一般不指定

返回值

返回读取的内容，包括 “\n” 字符

方法3（不报错，不推荐）：

读取所有行，并按照行放入到list中，包括 “\n” 字符

适用于读取文本文件，也适用读取二进制文件

语法f.readlines([size])

参数

size — 如果 未指定长度 或为 负数，读取所有行。

如果指定size，将返回接近size的行，也就是说可能只读到文件的一部分，且具体长度不确定。

一般不指定

返回值

返回列表，包含所有的行。

包括 “\n” 字符

注意

读取整个文件后，文件指针指向 文件末尾，再次读取将 没有内容

解决方法用f.seek(0)，将文件指针移动到开头

移动文件指针

移动文件指针到指定位置，为负数时抛出异常

语法：f.seek(offset[, whence])

参数

offset — 移动的偏移量，单位：字节，不论文本还是二进制模式

whence — 可选，表示要从哪个位置开始偏移；

需要引入os模块，import os，值如下：os.SEEK_SET：从文件开头算起，默认值

os.SEEK_CUR：从当前位置算起。文本文件模式读取，不能设置此项

os.SEEK_END：从文件末尾算起。文本文件模式读取，只能设置到末尾，向前偏移报错

返回值

无

例子1with open('c:/users/mym/desktop/1.txt','rb') as f:

data=f.read()#读取文件后，文件指针指向末尾

print(data)

f.seek(0)#需要将文件指针指向开头，才能再次读取

data=f.read()

print(data)

例子2

使用windows自带文本编辑器notepad，新建文本文件，并通过notepad写入床前明月光，保存（默认保存采用GBK编码）。然后编写python程序，将文件指针移动1个字节，然后读取文件，代码如下：

with open('c:/users/mym/desktop/1.txt','r') as f:

c=f.seek(1)#移动一个字节

c=f.read()#读取文件

print(c)

执行报错，如下：

UnicodeDecodeError: 'gbk' codec can't decode byte 0xa1 in position 0: illegal multibyte sequence

报错原因：

notepad默认保存为GBK编码，一个汉字占用 2个字节 ，当 移动一个字节 ，开始读取时，无法正确将 字节 转为 汉字

UTF-8编码中汉字通常占3个字节，很生僻汉字占4-6个字节

注意：

由于上面原因，移动指针会造成错误，一般读取 文本文件 时不要移动文件指针

获取文件指针位置

语法：file.tell()

参数

无

返回值

返回文件指针的当前位置

例子：with open('c:/users/mym/desktop/1.txt','r') as f:

c=f.read()

print(c)

print(f.tell())

一 获得二进制文件的大小

1 代码

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

    
const char * filename = "afile.dat";
    
int main() {
    long l, m;
    ifstream file(filename, ios::in | ios::binary);
    l = file.tellg();
    file.seekg(0, ios::end);
    m = file.tellg();
    file.close();
    cout << "size of " << filename;
    cout << " is " << (m - l) << " bytes.\n";
    return 0;
}

2 运行

[root@localhost test]# g++ test.cpp -o test
[root@localhost test]# ./test
size of afile.dat is 9 bytes.
m is 9
l is 0

二 判断文件是否达到末尾

1 代码

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

#include <stdlib.h>
    
int main() {
    char buffer[256];
    ifstream examplefile("afile.dat");
    if (!examplefile.is_open())
    { cout << "Error opening file"; exit(1); }
    while (!examplefile.eof()) {    //判断文件是否达到末尾
        examplefile.getline(buffer, 100);
        cout << buffer << endl;
    }
    return 0;
}

2 运行

[root@localhost test]# g++ test.cpp -o test
[root@localhost test]# ./test
cakin
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