C语言文件输入输出
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h> // 标准高级I/O standard high-level I/O
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>
// 文件是存储设备上的一段已命名的存储区
void file_examine(void);
double average_data(char* filename);
void display1(int ch, char* filename);
void copy_file(char* dest_file, char* src_file);
FILE* open_file(char* filename,char* mode);
void close_file(FILE* fp, char* filename);
void to_upper(char* filename);
void concatenate(char* s1, char* s2);
void append(FILE* src, FILE* dest);
void addaword(char* filename);
void random_access(void);
void other(void);
int main(int argc, char* argv[]) //argv储存的是指向参数字符串的指针
{
other();
return 0;
}
void file_examine(void) {
fputs("Enter filename:", stdout); //stdout标准输出文件，C将stdin（标准输入文件，是系统的普通输入设备，一般为输入设备键盘）和stdout（标准输出文件，是系统的普通输出设备，一般为输出设备屏幕）视为文件，所以函数将字符串输出到标准输出文件
char filename[64] = "";
char* res = fscanf(stdin,"%63s",filename); //fscanf比scanf多了第一个参数，文件指针，fscanf(stdin,...)和scanf等价
if (res==NULL)
{
fputs("错误：没有收到内容\n", stderr); //stderr标准错误，程序每次运行会自动打开stdin/stdout/stderr三个标准文件，stderr通常输出到屏幕，即便stdout重定向到文件，stderr也不受影响
exit(EXIT_FAILURE);
}
FILE* fp = fopen(filename, "r"); // FILE*文件指针，指向的数据对象是一个C结构，包含文件信息。fopen(文件名字符串,模式字符串)返回文件指针，打开失败返回NULL，文件名字符串为相对路径
/*模式字符串有"w"（以文本模式、写模式打开文件，如果该文件不存在则创建，如果存在则清除内容）wb（和w区别是以二进制模式打开文件）w+ （和w区别是以更新模式打开文件，更新模式即可读写文件）wb+（对应wb）
"r"（文本模式、读模式，如果文件不存在返回NULL）rb（二进制模式）r+（可读写）rb+（对应rb）
"a"（文本模式，写模式，不存在则创建，存在则固定在文件末尾添加内容）ab（二进制）a+（更新模式，写入依然固定末尾添加）ab+（对应ab）
wx/wbx/w+x/wb+x/w+bx（C11标准，类似非x模式，但是如果文件已存在或以独占模式打开文件则打开文件失败）
*/
//由于各系统的文件格式有差异，使用文本模式会将输入和输出解释为C规定的统一格式，程序按照统一的格式处理内容（如将/r/n解释为/n一个字符），C实现将内容转换为系统所用的格式。而二进制模式将文件原始内容不做转换直接输入/输出
if (fp==NULL)
{
fprintf(stderr, "错误：无法打开文件%s\n",filename); //fprintf(文件指针,格式化字符串，待打印项123...) 比printf多一个参数，实际上printf就是使用的fprintf(stdout,...)
exit(EXIT_FAILURE);
}
char ch;
unsigned long count;
for (count = 0; (ch=getc(fp))!=EOF; count++) //getc(文件指针)，从指定的文件中读取字符,getc(stdin)==getchar()
{
putc(ch, stdout); //putc(字符,文件指针)，putc(...,stdout)==putchar(...)
}
putchar('\n'); //文件的最后一行末尾没有换行符
int status = fclose(fp); //打开的文件用完必须要关闭，fclose(文件指针)，关闭成功返回0，失败返回非0
if (status!=0)
{
fputs("错误：无法关闭文件", stderr);
}
printf("File %s has %lu characters\n", filename, count);
}
FILE* open_file(char* filename, char* mode) {
FILE* fp = fopen(filename, mode); // fopen()不仅打开一个文件，还创建了一个缓冲区（读写模式创建两个）以及一个包含文件信息和缓冲区数据的结构，fopen返回一个指向该结构的指针，把该指针赋给变量的过程称为fopen函数打开一个流stream，分为文本流和二进制流。
// 该结构通常包含一个指定流中当前位置的文件位置指示器、错误指示器、文件结尾指示器、一个指向缓冲区开始处的指针、一个文件标识符、一个统计实际拷贝进缓冲区字节数的计数器
if (fp == NULL)
{
fprintf(stderr, "文件%s打开失败", filename);
}
return fp;
}
void close_file(FILE* fp, char* filename) {
int status = fclose(fp);
if (status != 0)
{
fprintf(stderr, "文件%s关闭失败", filename);
}
return status;
}
void copy_file(char* dest_file, char* src_file) {
FILE* fp1, * fp2; //声明两个指针，第二个指针也要加*
if ((fp1 = open_file(src_file, "rb")) == NULL)
{
exit(EXIT_FAILURE);
}
if ((fp2 = open_file(dest_file, "wb")) == NULL)
{
close_file(fp1, src_file);
exit(EXIT_FAILURE);
}
char buffer[4096]; //C规定char类型为1字节
int len;
long sum = 0L;
while (len = fread(buffer, 1, 4096, fp1)) // fread(缓冲区，元素大小，元素数量，文件指针)从文件中读取二进制数据到指定的缓冲区，如果将buffer视为一个完整的数据对象，则元素大小为4096，元素数量为1，无论如何设定这两个参数，读取的字节数都是两个参数的乘积，函数返回读取到的元素数量，当读取到文件末尾时返回的数量会小于参数3
{
fwrite(buffer, 1, len, fp2); // fwrite(缓冲区，元素大小，元素数量，文件指针)将缓冲区的数据写入文件
sum += len;
}
close_file(fp1, src_file);
close_file(fp2, dest_file);
printf("%ldbytes\n", sum);
}
double average_data(char* filename) {
FILE* fp = fopen(filename, "rb");
if (fp)
{
double sum = 0;
int count = 0;
double buffer;
putchar('(');
while (fread(&buffer, sizeof(double), 1, fp)) //文件中原样保存着double数组，fread将其中的元素逐一读取
{
printf("%.2f ", buffer);
sum += buffer;
count++;
}
putchar(')');
fclose(fp);
return sum / count;
}
return 0;
}
void display1(int ch, const char* filename) {
FILE* fp = fopen(filename, "r");
if (fp)
{
char line[256];
char* ptr;
while (ptr = fgets(line, 256, fp))
if (strchr(line, ch))
fputs(line, stdout);
fclose(fp);
}
}
void to_upper(char* filename) { //将文件中所有字母转大写
FILE* fp = open_file(filename, "r+"); //r+模式打开文件，可以读写，如果位置不是文件末尾，写操作会覆盖当前位置的字符
if (fp)
{
fpos_t pos; // fpos_t类型的变量或数据对象可以在文件中指定一个位置
fgetpos(fp, &pos); // 将文件当前位置存储到fpos_t变量的地址上(被调函数通过主调函数的变量的地址修改该变量的值)，成功返回0，失败返回非0
char ch;
while ((ch=getc(fp))!=EOF)
{
fsetpos(fp, &pos); // 设定文件当前位置，成功返回0，失败返回非0
putc(toupper(ch), fp); //转换字符为大写存储
fflush(fp); //刷新输出流缓冲区，标准IO使用缓冲，fopen()打开文件时会生成缓冲区，一般当缓冲区被填满时才会将数据传给操作系统，而读写交替需要刷新缓冲才能正常执行，fflush(文件指针)用于刷新输出流，C标准未定义刷新输入流的情况，所以fflush用于写模式，如果是更新模式/+模式则上一次io操作必须为写操作
fgetpos(fp, &pos); //更新位置
}
close_file(fp, filename);
}
}
void concatenate(char* s1, char *s2) {
if (strcmp(s1,s2)==0)
{
puts("文件名不能冲突");
exit(EXIT_FAILURE);
}
FILE* fa, * fs;
int files = 0;
int ch;
if ((fs = open_file(s1, "r")) == NULL)
{
exit(EXIT_FAILURE);
}
if ((fa = open_file(s2, "a+")) == NULL)
{
close_file(fs, s1);
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (setvbuf(fa, NULL, _IOFBF, 4096) != 0) // setvbuf()函数创建一个供标准IO函数替换使用的缓冲区，在打开文件后且未对流进行其他操作之前调用该函数有效。参数1为文件指针，参数2为供替换使用的缓冲区地址，传入NULL会使函数自动分配一个缓冲区，参数3为缓冲的模式，_IOFBF（完全缓冲IO full buffer，在缓冲区满或调用fflush函数时刷新）_IOLBF（行缓冲line，在写入\n或缓冲区满时刷新）_IONBF（无缓冲），参数4为缓冲区的大小，操作成功返回0，失败返回非0
{
fputs("Can't create output buffer\n", stderr);
exit(EXIT_FAILURE);
}
append(fs, fa); //将fs的内容拼接到fa的后面
if (ferror(fs)!=0) // ferror()函数用于判断io操作是否出现错误，当读或写出现错误返回非0，否则返回0。fs是读操作，出现错误（非0）说明fs的内容可能未完全读取，而输入出现错误时也会返回EOF
{
fprintf(stderr, "Error in reading file %s.\n", s1);
}
if (feof(fa) == 0) // feof()函数判断是否到达结尾，当上一次输入调用检测到文件结尾时，feof返回非0，否则返回0，所以如果返回0说明没到结尾、输入出现错误
{
fprintf(stderr, "Error in reading file %s.\n", s1);
}
rewind(fa); // rewind()函数将当前位置调回文件开头
printf("%s contents:\n", s2);
while ((ch=getc(fa))!=EOF)
{
putchar(ch);
}
close_file(fs, s1);
close_file(fa, s2);
}
void append(FILE* src, FILE* dest) {
size_t bytes;
char temp[4096];
while ((bytes=fread(temp,sizeof(char),4096,src))>0) // fread返回size_t类型
{
fwrite(temp, sizeof(char), bytes, dest); // fwrite返回成功写入项的数量，正常情况数量和bytes相等
}
}
void addaword(char* filename)
{
FILE* fp;
char words[41];
if ((fp=fopen(filename,"a+"))==NULL) //打开失败返回NULL
{
fprintf(stdout, "Can't open \"%s\"file.\n", filename);
exit(EXIT_FAILURE);
}
int num = 0;
while (fscanf(fp,"%40s",words)==1) //a+模式在写入之前位置位于文件开头
{
if (isdigit(words[0]))
num = atoi(words); //读取行号
}
puts("Enter words to add to the file; press the # key at the beginning of a line to terminate.");
while ((fscanf(stdin, "%40s", words) == 1) && (words[0] != '#'))
fprintf(fp, "%d.%s\n", ++num, words);
puts("File contents: ");
rewind(fp); //返回文件开头位置
while (fscanf(fp, "%40s", words) == 1)
puts(words);
puts("Done!");
if (fclose(fp)!=0) //关闭文件成功返回0
{
fprintf(stderr, "Error closing file\n");
}
}
void random_access(void)
{
puts("Enter filename:");
char filename[64] = "";
FILE* fp;
if ((scanf("%63s", filename) == 1)&&(fp=fopen(filename,"rb")))
{
long pos;
char ch;
while (puts("Enter a position:"),scanf("%ld",&pos)==1&&pos>=0)
{
if (fseek(fp,pos,SEEK_SET)==-1) //fseek(文件指针，偏移量，起始点模式)函数将文件的位置移动到任意字节处，从起始点出发移动偏移量指定的字节数，参数3设定起始点的模式，SEEK_SET为以文件开头作为起始点，SEEK_CUR为以当前位置为起始点，SEEK_END为以文件结尾（eof）为起始点，偏移量为正数即往后/下移动，负数则往回/上移动。
{
puts("pos out of range"); // fseek()函数移动成功返回0，移动超出文件范围返回-1（在visual studio中即使超出范围也返回0）
continue;
}
putchar('\"');
while ((ch=getc(fp))!=EOF&&ch!='\r'&&ch!='\n')
{
putchar(ch);
}
puts("\"\n");
}
fseek(fp, 0L, SEEK_END); //SEEK_END模式设定起始点为文件末尾eof，这个位置getc会返回eof，往前一个字节/-1偏移量是文件中的最后一个字符
printf("range from 0 to %ld\n", ftell(fp)-1); //ftell(文件指针)返回当前位置距离文件开始的字节数/偏移量
fclose(fp);
fp = fopen(filename, "r"); //在文本模式下测试fseek和ftell
while (!feof(fp))
{
printf("%ld %c\n", ftell(fp), getc(fp)); //文本模式下将\r\n看作\n，但\n和\r前面一个字符的ftell()值依然相差2
}
}
}
void other(void)
{
FILE* fp;
char ch;
if (fp=fopen("data02.txt","r"))
{
putchar(ch=getc(fp)); // 读取一个字符
if (ch=='\n')
{
ungetc(ch, fp); // ungetc(字符,文件指针)将字符放回缓冲，不只可以放回上一个读取的字符，也可以放任意字符，放回缓冲区并不会改变文件内容，作用同scanf()读取到不符合的字符放回输入队列
}
fclose(fp);
}
}
