一、檔案基本知識

“檔案是指一組相關資料的有序集合”，這個資料集的名稱就是檔名。所有檔案都是通過流的形式進行輸入輸出操作的。流是一個數據位元組的序列。流入程式的流稱為輸入流，流出程式的流稱為輸出流。

流可分為兩大類：文字流和二進位制流

（1）文字劉是一種字元序列，僅包含字元。

（2）二進位制流是一種二進位制序列，與外設中的位元組序列一一對應，不對位元組中的內容進行轉換，如遇到換行符也不會執行換行操作。

文字又可以分為文字檔案和二進位制文字檔案兩大類。

（1）文字檔案又稱ASCII檔案，也稱字元檔案。這種檔案儲存時，每個字元對應一個位元組，用於存放對應的ASCII碼。可通過輸出裝置顯示，是我們能夠讀懂的內容。

（2）二進位制檔案是由0和1組成的一段序列，用二進位制的方式儲存檔案內容。雖然二進位制也能夠輸出顯示，但是隻有機器能夠讀懂它的意思。

二、檔案的基本操作

1.檔案指標

檔案指標是緩衝檔案系統中的關鍵概念，C系統為每個開啟的檔案在記憶體中開闢一個緩衝區，用於存放檔案的有關資訊，這些資訊包括檔名，狀態和檔案儲存位置等等。

檔案指標是一個有指向檔案有關資訊的指標，它儲存在FILE結構體變數中。該結構體型別由系統定義，宣告如下：

typedef struct
{
    short level;                /*緩衝區的使用量*/
    unsigned flags;             /*標誌檔案狀態*/
    char fd;                    /*檔案號*/
    unsigned char hold;         /* 無緩衝區取消字元輸入*/
    short bsize;                /*緩衝區大小預設值512*/
    unsigned char *buffer;      /*緩衝區指標*/
    unsigned ar *curp;          /*無活動指標*/
    unsigned istemp;            /*草稿檔案標識*/
    short token;                /*做正確性檢測*/
}FILE;
 

（1）檔案開啟fopen()

fopen()函式是ANSIC規定的標準輸入/輸出函式庫中的函式。開啟檔案的操作就是建立一個流。

標頭檔案：#include <stdio.h>

函式呼叫形式：fp = fopen("檔名","使用檔案方式");

功能：以某種使用方式開啟檔案

返回值：若檔案開啟成功返回 一個有確定指向的FILE指標，開啟失敗則返回NULL。

使用方式含義

r開啟只讀檔案，該檔案必須存在。
r+開啟可讀寫的檔案，該檔案必須存在。
w開啟只寫檔案，若檔案存在則檔案長度清為0，即該檔案內容會消失。若檔案不存在則建立該檔案。
w+開啟可讀寫檔案，若檔案存在則檔案長度清為零，即該檔案內容會消失。若檔案不存在則建立該檔案。

rb開啟一個二進位制檔案，只允許讀資料

rb+開啟一個二進位制檔案，允許讀和寫

wb開啟或建立一個二進位制檔案，只允許寫資料

wb+開啟或建立一個二進位制檔案，允許讀和寫

ab開啟一個二進位制檔案，並在檔案末尾寫資料

ab+開啟一個二進位制檔案，允許讀，或在檔案末追加資料

總結以上使用方式的特點：

①r（read）代表讀，w（write）代表寫，a（append）追加。

②r為開啟只讀檔案，即檔案存在才能讀；w為開啟只寫檔案，若檔案不存在則建立，檔案存在則先將檔案內容清空再寫資料；a為追加的方式寫入資料，即檔案不存在則建立，若檔案存在，原檔案內容不清空，並在末尾寫入資料。

③b代表二進位制的標識，意思是對二進位制檔案操作

④+代表可讀和可寫

（2）檔案關閉fcolse()

檔案使用完畢後，應將其關閉，關閉的意思是檔案指標變數不再指向該檔案。如果不將已開啟的檔案關閉的話，是危險的。

標頭檔案：#include <stdio.h>

函式呼叫形式：fclose(檔案指標名);

功能：關閉檔案指標fp指向的檔案

返回值：若正常關閉檔案返回值為0，關閉失敗則返回EOF（即-1）。

3.檔案讀/寫函式

（1）寫字元函式——fputc()

標頭檔案：#include <stdio.h>

函式呼叫形式：fputc(字元，檔案指標名);

功能：把一個字元寫到fp所指向的檔案中去。

返回值：輸出成供返回值就是輸出的字元，輸出失敗返回EOF（即-1）

函式實現：通過fputc寫入一個字元到fputc.txt檔案中

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    FILE *fp;//定義一個指向FILE型別結構體的指標變數fp
    char ch;
    if((fp = fopen("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\fputc.txt","w")) == NULL)//以只寫方式開啟檔案，這裡注意是用兩個“\”
    {
        printf("開啟檔案失敗!\n");
        exit(0);
    }
    ch = getchar();     //獲取從鍵盤輸入的字元
    while(ch != '#')    //輸入#停止輸入
    {
        fputc(ch,fp);   //將ch字元寫入到檔案中
        ch = getchar();
    }
    fclose(fp);         //關閉fp指向的檔案
    return 0;
}

標頭檔案：#include <stdio.h>

函式呼叫形式：字元變數 = fgetc(檔案指標名);

功能：從檔案指標指向的磁碟檔案中讀取一個字元

返回值：函式遇到檔案結束符時將返回一個檔案結束標誌EOF（即-1）。

函式實現：通過fgetc讀出fgetc.txt檔案中內容

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    FILE *fp;//定義一個指向FILE型別結構體的指標變數fp
    char ch;
    if((fp = fopen("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\fgetc.txt","r")) == NULL)//以只讀方式開啟檔案，檔案必須存在
    {
        printf("開啟檔案失敗!\n");
        exit(0);
    }
    ch = fgetc(fp);     //獲取從鍵盤輸入的字元
    while(ch != EOF)    //輸入#停止輸入
    {
        putchar(ch);    //將ch字元寫入到檔案中
        ch = fgetc(fp); //重複使用fgetc讀取檔案內容
    }
    fclose(fp);         //關閉fp指向的檔案
    return 0;
}

（3）寫字串函式——fputs()

標頭檔案：#include <stdio.h>

函式呼叫形式：fputs(字串，檔案指標);

功能：向指定的檔案寫入一個字串，其中字串可以是字串常量，也可以是字元陣列名、指標或變數

返回值：若成功則返回寫出的字元個數，返回EOF則表示有錯誤發生。

函式實現：使用fputs向指定的磁碟檔案寫入字串

#include <stdio.h>
#include <process.h>
int main()
{
    FILE *fp;
    char filename[30],str[30];
    printf("請輸入檔案路徑:\n");
    scanf("%s",filename);
    if((fp = fopen(filename,"w")) == NULL)//以只寫方式開啟檔案
    {
        printf("開啟檔案失敗!\n");
        getchar();//輸入任意鍵繼續
        exit(0);
    }
    printf("請輸入字串:\n");
    getchar();
    gets(str);
    fputs(str,fp);  //將str寫入到指定的檔案中
    fclose(fp);     //關閉檔案
    return 0;
}

標頭檔案：#include <stdio.h>

函式呼叫形式：fgets(字元陣列名,n,檔案指標)

功能：從指定的檔案中讀取一個字串到字元陣列中。n表示所得到的字串中字元的個數。

返回值：若成功則返回陣列首地址，返回NULL則表示有錯誤發生。

函式實現：使用fgets()讀取磁碟檔案中的檔案內容

#include <stdio.h>
#include <process.h>
int main()
{
    FILE *fp;
    char filename[30],str[100];
        printf("請輸入檔案路徑:\n");
    scanf("%s",filename);
    if((fp = fopen(filename,"r")) == NULL)//以只讀方式開啟檔案
    {
        printf("開啟檔案失敗!\n");
        getchar();//輸入任意鍵繼續
        exit(0);
    }
    fgets(str,sizeof(str),fp);//讀出檔案中的內容，若成功則返回str的內容
    printf("%s\n",str);
    fclose(fp);     //關閉檔案
    return 0;
}

（5）格式化寫入函式——fprintf()

格式化就是把想要輸出的資料，按照一定的格式輸出。

標頭檔案：#include <stdio.h>

函式呼叫形式：ch = fprintf(檔案型別指標，格式字串，輸出列表)

功能：fprintf(fp,"%d",i);將整型變數i的值按%d的格式輸出到fp所指向的檔案上。

返回值：成功時返回轉換的位元組數，失敗時返回一個負數

函式實現：使用fprintf將數字以字元形式寫入磁碟檔案

#include <stdio.h>
#include <process.h>
int main()
{
    FILE *fp;
    int i = 65;
    char filename[30];
    printf("請輸入檔案路徑:\n");
    scanf("%s",filename);
    if((fp = fopen(filename,"w")) == NULL)//以只寫方式開啟檔案
    {
        printf("開啟檔案失敗!\n");
        getchar();//輸入任意鍵繼續
        exit(0);
    }
    fprintf(fp,"%c",i);
    fclose(fp);     //關閉檔案
    return 0;
}

（6）格式化讀取函式——fscanf()

標頭檔案：#include <stdio.h>

函式呼叫形式：ch = fprintf(檔案型別指標，格式字串，輸入列表)

功能：fprintf(fp,"%d",i);讀入fp所指向的檔案上的i值

返回值：成功時返回轉換的位元組數，失敗時返回一個負數

函式實現：使用fscanf將磁碟中的字元以整數形式輸出

#include <stdio.h>
#include <process.h>
int main()
{
    FILE *fp;
    int i ,j;
    char filename[30];
    printf("請輸入檔案路徑:\n");
    scanf("%s",filename);
    if((fp = fopen(filename,"r")) == NULL)//以只讀方式開啟檔案
    {
        printf("開啟檔案失敗!\n");
        getchar();//輸入任意鍵繼續
        exit(0);
    }
    for(i = 0 ; i < 14 ; i++)
    {
        fscanf(fp,"%c",&j);
        printf("%d 是 : %5d\n",i+1,j);
    }
    fclose(fp);     //關閉檔案
    return 0;
}

（7）資料塊讀/寫函式——fread()/fwrite)()

標頭檔案：#include <stdio.h>

函式呼叫形式：fread(buffer,size,count,fp)fwrite(buffer,size,count,fp);

功能：從fp所指的檔案中讀入/寫入count次，每次讀出大小為size個位元組，並將讀入/輸出的資訊儲存在buffer地址中

返回值：若成功返回實際/讀入/寫入的count數目

函式實現：使用fread和fwrite實現將錄入的通訊錄資訊儲存到磁碟檔案中，在錄入完資訊後，要將所錄入的資訊全部顯示出來。

#include <stdio.h>
#include <process.h>
struct address_list
{
    char name[10];
    char adr[20];
    char tel[15];
}info[100];

void save(char *name,int n)
{
    FILE *fp;
    int i;
    if((fp = fopen(name,"wb")) == NULL)//以只寫方式開啟二進位制檔案
    {
        printf("開啟檔案失敗!\n");
        exit(0);
    }
    for(i = 0 ; i < n ; i++)
        if(fwrite(&info[i],sizeof(struct address_list),1,fp) != 1)
            printf("檔案寫入失敗！\n");
    fclose(fp);
}

void show(char *name,int n)
{
    int i;
    FILE *fp;
    if((fp = fopen(name,"rb")) == NULL)//以只讀方式開啟二進位制檔案
    {
        printf("開啟檔案失敗!\n");
        exit(0);
    }
    for(i = 0 ; i < n ; i++)
    {
        fread(&info[i],sizeof(struct address_list),1,fp);
        printf("%15s%20s%20s\n",info[i].name,info[i].adr,info[i].tel);
    }
    fclose(fp);
}

int main()
{
    int i,n;
    char filename[30];
    printf("請輸入學生個數：");
    scanf("%d",&n);
    printf("請輸入檔案路徑:\n");
    scanf("%s",filename);
    printf("請輸入學生的姓名、地址和電話:\n");
    for( i = 0 ; i < n ; i++)
    {
        printf("NO.%d",i+1);
        scanf("%s%s%s",info[i].name,info[i].adr,info[i].tel);
        save(filename,n);
    }
    show(filename,n);
    return 0;
}

4.定位檔案

（1）隨記讀寫操作——fseek()

標頭檔案：#include <stdio.h>

函式呼叫形式：fseek(檔案型別指標，位移量，起始點);

功能：用來移動檔案內部位置指標。位移量表示移動的位元組數，要求位移量是long型資料，以便在檔案長度大於64kb時不會出錯

起始點的表示方法

檔案當前位置：表示符號為SEEK-CUR，數字表示1

檔案末尾：表示符號為SEEK-END，數字表示2

函式實現：向任意一個二進位制檔案中寫入一個長度大於7的字串，然後從該字串的第7個字元開始輸出餘下字元。

#include <stdio.h>
#include <process.h>
int main()
{
    FILE *fp;
    int i ,j;
    char filename[30],str[50];
    printf("請輸入檔案路徑:\n");
    scanf("%s",filename);
    if((fp = fopen(filename,"wb")) == NULL)//以只寫方式開啟二進位制檔案
    {
        printf("開啟檔案失敗!\n");
        getchar();//輸入任意鍵繼續
        exit(0);
    }
    printf("請輸入字串:\n");
    getchar();
    gets(str);
    fputs(str,fp);  //將str寫入到指定的檔案中
    fclose(fp);     //關閉檔案
    if((fp = fopen(filename,"rb")) == NULL)//以只讀方式開啟二進位制檔案
    {
        printf("開啟檔案失敗!\n");
        getchar();//輸入任意鍵繼續
        exit(0);
    }
    fseek(fp,6l,0);
    fgets(str,sizeof(str),fp);
    putchar('\n');
    puts(str);
    fclose(fp);     //關閉檔案
    return 0;
}

（2）返回位置指標——rewind()

標頭檔案：#include <stdio.h>

函式呼叫形式：int rewind(檔案型別指標);

功能：使位置指標重新返回檔案的開頭

函式實現：先輸出一個檔案的內容，再使用rewind返回檔案開頭，再輸出一次。

#include <stdio.h>
#include <process.h>
int main()
{
    FILE *fp;
    char ch,filename[30];
    printf("請輸入檔案路徑:\n");
    scanf("%s",filename);
    if((fp = fopen(filename,"r")) == NULL)//以讀方式開啟二進位制檔案
    {
        printf("開啟檔案失敗!\n");
        exit(0);
    }
    ch = fgetc(fp);
    while(ch != EOF)
    {
        putchar(ch);
        ch = fgetc(fp);
    }
    printf("\n");
    rewind(fp);
    ch = fgetc(fp);
    while(ch != EOF)
    {
        putchar(ch);
        ch = fgetc(fp);
    }
    printf("\n");
    fclose(fp);     //關閉檔案
    return 0;
}

（3）得到檔案位置——ftell()

標頭檔案：#include <stdio.h>

函式呼叫形式：long ftell(檔案型別指標);

功能：得到流式檔案中的當前位置，用相對於檔案開頭的位移量來表示

返回值：當返回值為-1L時表示出錯。

函式實現：使用ftell求檔案中的字串長度

#include <stdio.h>
#include <process.h>
int main()
{
    FILE *fp;
    int n;
    char ch,filename[30];
    printf("請輸入檔案路徑:\n");
    scanf("%s",filename);
    if((fp = fopen(filename,"r")) == NULL)//以讀方式開啟檔案
    {
        printf("開啟檔案失敗!\n");
        exit(0);
    }
    ch = fgetc(fp);
    while(ch != EOF)
    {
        putchar(ch);
        ch = fgetc(fp);
    }
    n = ftell(fp);
    printf("\n這個字串的長度為：%d\n",n);
    fclose(fp);     //關閉檔案
    return 0;
}