幾個基本概念
什么是IO：
????I/O輸入/輸出(Input/Output)，分為IO設(shè)備和IO接口兩個部分。
在C語言中的I/O，個人理解就是把數(shù)據(jù)傳輸?shù)匠绦蚓褪荌，從程序中把數(shù)據(jù)傳輸出去就是O。
很多時候，數(shù)據(jù)來源就是文件，所有很多時候我們把對文件的操作，也叫做I/O操作了。
????關(guān)于這樣的I/O操作，在Linux操作系統(tǒng)上分兩種，其中一個是標(biāo)準(zhǔn)IO，另一個是系統(tǒng)調(diào)用IO。
系統(tǒng)調(diào)用IO與標(biāo)準(zhǔn)IO的區(qū)別：
????????系統(tǒng)調(diào)用IO：由操作系統(tǒng)直接提供的操作文件的接口函數(shù)，和操作系統(tǒng)綁定，沒有緩存，更接近硬件，可以操作普通文件與驅(qū)動文件。
????????標(biāo)準(zhǔn)IO：由標(biāo)準(zhǔn)C庫（第三方庫）提供的操作文件的接口函數(shù)（對操作系統(tǒng)提供的系統(tǒng)IO進(jìn)行二次封裝），有緩存，只可以操作普通文件。
C語言中的文件
????????我們對文件的概念已經(jīng)非常熟悉了，比如常見的 word 文檔、txt 文件、c源文件等。
文件是數(shù)據(jù)源的一種，最主要的作用是保存數(shù)據(jù)。
在C語言程序中，文件有著更廣泛的定義：文件通常是在磁盤或硬盤上的已命名的儲存區(qū)。
要看到是通常，那么就說明會有不尋常的。對于C程序來說，設(shè)備也可以看成是文件！
例如顯示器（標(biāo)準(zhǔn)輸出文件 stdout，標(biāo)準(zhǔn)錯誤輸出stderr）和鍵盤（標(biāo)準(zhǔn)輸入文件 stdin）。
我們不去探討硬件設(shè)備是如何被映射成文件的，大家只需要記住，在C語言中硬件設(shè)備可以看成文件！
另外，在C程序看來，文件只有兩種形式：
（1）文本文件
（2）二進(jìn)制文件
????????根據(jù)我們以往的經(jīng)驗，文本文件通常用來保存肉眼能認(rèn)識的字符，比如.txt文件、.c文件、.dat文件等，用文本編輯器打開這些文件，我們能夠順利看懂文件的內(nèi)容。
????????二進(jìn)制文件通常用來保存視頻、圖片、程序等不可閱讀的內(nèi)容，用文本編輯器打開這些文件，會看到一堆亂碼，根本看不懂。
????????但是從物理上講，二進(jìn)制文件和字符文件并沒有什么區(qū)別，它們都是以二進(jìn)制的形式保存在磁盤上的數(shù)據(jù)。
????????我們之所以能看懂文本文件的內(nèi)容，是因為文本文件中采用的是 ASCII、UTF-8、GBK 等字符編碼，文本編輯器可以識別出這些編碼格式，并將編碼值轉(zhuǎn)換成字符展示出來。
????????而二進(jìn)制文件使用的是 mp4、gif、exe 等特殊編碼格式，文本編輯器并不認(rèn)識這些編碼格式，只能按照字符編碼格式胡亂解析，所以就成了一堆亂七八糟的字符，有的甚至都沒見過。
????????總起來說，不同類型的文件有不同的編碼格式，必須使用對應(yīng)的程序（軟件）才能正確解析，否則就是一堆亂碼，無法使用。
文件流
????????文件是數(shù)據(jù)源的一種，除了文件，還有數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、鍵盤等；
數(shù)據(jù)傳遞到內(nèi)存也就是保存到C語言的變量（例如整數(shù)、字符串、數(shù)組、緩沖區(qū)等）。
????????我們把數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)源和程序（內(nèi)存）之間傳遞的過程叫做數(shù)據(jù)流(Data Stream)。相應(yīng)的，數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源到程序（內(nèi)存）的過程叫做輸入流(Input Stream)，從程序（內(nèi)存）到數(shù)據(jù)源的過程叫做輸出流(Output Stream)。
????????輸入輸出（Input output，IO）是指程序（內(nèi)存）與外部設(shè)備（鍵盤、顯示器、磁盤、其他計算機(jī)等）進(jìn)行交互的操作。幾乎所有的程序都有輸入與輸出操作，如從鍵盤上讀取數(shù)據(jù)，從本地或網(wǎng)絡(luò)上的文件讀取數(shù)據(jù)或?qū)懭霐?shù)據(jù)等。通過輸入和輸出操作可以從外界接收信息，或者是把信息傳遞給外界。
????????一般情況下，我們可以把打開文件說成打開了一個流。
C語言fopen和fclose函數(shù)
????????C語言中操作文件的正確流程為：打開文件 --> 讀寫文件 --> 關(guān)閉文件。
所謂打開文件，就是獲取文件的有關(guān)信息，例如文件名、文件狀態(tài)、當(dāng)前讀寫位置等，
這些信息會被保存到一個 FILE 類型的結(jié)構(gòu)體變量中。
關(guān)閉文件，就是斷開與文件之間的聯(lián)系，釋放結(jié)構(gòu)體變量，同時禁止再對該文件進(jìn)行操作。
使用 <stdio.h> 頭文件中的 fopen() 函數(shù)即可打開文件，它的用法為：
FILE *fopen(char *filename, char *mode);
filename為文件名（包括文件路徑）
mode為打開模式，它們都是字符串。
fopen() 函數(shù)的返回值類型是（FILE *）
FILE 是 <stdio.h> 頭文件中的一個結(jié)構(gòu)體，它專門用來保存文件信息。
我們不用關(guān)心 FILE 的具體結(jié)構(gòu)，只需要知道它的用法就行。
例如：fopen.c
#include <stdio.h>
int main(){
FILE * fp=fopen("./demo.txt","w");
return 0;
}
//編譯執(zhí)行可執(zhí)行文件后，若當(dāng)前文件夾中沒有demo.txt，則創(chuàng)建之，
gcc -g fopen.c -o fopen.exe
./fopen
表示以“只讀”方式打開當(dāng)前目錄下的 demo.txt 文件，并使 fp 指向該文件，
這樣就可以通過 fp 來操作 demo.txt 了。fp 通常被稱為文件指針。若在文件中加了內(nèi)容，我再次執(zhí)行可執(zhí)行文件./fopen,會清空demo.txt了。
再來看一個例子：
FILE *fp = fopen("D:\\demo.txt","rb+");
表示以二進(jìn)制方式打開 D 盤下的 demo.txt 文件，允許讀和寫。
--------文本方式和二進(jìn)制方式并沒有本質(zhì)上的區(qū)別，只是對于換行符的處理不同。
C語言程序?qū)n作為換行符，類 UNIX/Linux 系統(tǒng)在處理文本文件時也將\n作為換行符，所以程序中的數(shù)據(jù)會原封不動地寫入文本文件中，反之亦然。
但是 Windows 系統(tǒng)卻不同，它將\r\n作為文本文件的換行符。
--------在 Windows 系統(tǒng)中，如果以文本方式打開文件，當(dāng)讀取文件時，程序會將文件中所有的\r\n轉(zhuǎn)換成一個字符\n。也就是說，如果文本文件中有連續(xù)的兩個字符是\r\n，則程序會丟棄前面的\r，只讀入\n。
當(dāng)寫入文件時，程序會將\n轉(zhuǎn)換成\r\n寫入。也就是說，如果要寫入的內(nèi)容中有字符\n，則在寫入該字符前，程序會自動先寫入一個\r。
?????????總起來說，對于 Windows 平臺，為了保險起見，我們最好用"t"來打開文本文件，用"b"來打開二進(jìn)制文件。對于 Linux 平臺，使用"t"還是"b"都無所謂，既然默認(rèn)是"t"，那我們什么都不寫就行了。
判斷文件是否打開成功
??????打開文件出錯時，fopen() 將返回一個空指針，也就是 NULL，我們可以利用這一點來判斷文件是否打開成功，請看下面的代碼：
FILE *fp;
if( (fp=fopen("D:\\demo.txt","rb") == NULL ){
printf("Fail to open file!\n");
exit(0); //退出程序（結(jié)束程序）
}
??????以上代碼是文件操作的規(guī)范寫法，在打開文件時一定要判斷文件是否打開成功，因為一旦打開失敗，后續(xù)操作就都沒法進(jìn)行了，往往以“結(jié)束程序”告終。
fclose函數(shù)
??????當(dāng)進(jìn)行打開文件操作時， 操作系統(tǒng)會建立文件登記表中記錄該文件處于打開狀態(tài)，除了申請進(jìn)行打開文件操作的進(jìn)程，其他程序不能對文件進(jìn)行訪問和寫入。
??????文件一旦使用完畢，應(yīng)該用 fclose() 函數(shù)把文件關(guān)閉，以釋放相關(guān)資源，避免數(shù)據(jù)丟失。fclose() 的用法為：
int fclose(FILE *fp);
fp 為文件指針。例如：
int fclose(fp);
文件正常關(guān)閉時，fclose() 的返回值為0，如果返回非零值則表示有錯誤發(fā)生。
實例演示
??????最后，我們通過一段完整的代碼來演示 fopen 函數(shù)的用法，這個例子會一行一行地讀取文本文件的所有內(nèi)容：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
FILE * fp =NULL;
//判斷一個，有沒有成功打開文件,如果打開出錯，直接退出程序
if((fp = fopen("./demo.txt","rt")) == NULL){
puts("fail to open file!!!");
exit(0);
}
//打開文件后，就對文件進(jìn)行讀寫操作。。。。
//用完了文件后，一定要關(guān)閉
if(fclose(fp) == 0){
puts("關(guān)閉文件成功?。?！");
}else{
puts("文件關(guān)閉失敗");
exit(0);
}
return 0;
}
//編譯與執(zhí)行
gcc -g .\fopen_close.c -o fopenclose.exe
./fopenclose
關(guān)閉文件成功?。?！
C語言fgetc和fputc函數(shù)用法
??????在C語言中，讀寫文件比較靈活，既可以每次讀寫一個字符，也可以讀寫一個字符串，甚至是任意字節(jié)的數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)塊）。每次可以從文件中讀取一個字符，或者向文件中寫入一個字符。
主要使用兩個函數(shù)，分別是 fgetc() 和 fputc()。
字符讀取函數(shù) fgetc
??????fgetc 是 file get char 的縮寫，意思是從指定的文件中讀取一個字符。fgetc() 的用法為：
int fgetc (FILE *fp);
?????????fp 為文件指針。
??????fgetc() 讀取成功時返回讀取到的字符，讀取到文件末尾或讀取失敗時返回EOF。
EOF 是 end of file 的縮寫，表示文件末尾，是在 stdio.h 中定義的宏，它的值是一個負(fù)數(shù)，往往是 -1。
??????fgetc() 的返回值類型之所以為 int，就是為了容納這個負(fù)數(shù)（char不能是負(fù)數(shù)）。
注意：不能武斷地認(rèn)為EOF 就是 -1，也可以是其他負(fù)數(shù)，這要看編譯器的實現(xiàn)。
fgetc() 的用法舉例：
char ch;
FILE *fp = fopen("./demo.txt", "r+");
ch = fgetc(fp);
???表示從當(dāng)前目錄中的demo.txt文件中讀取一個字符，并保存到變量 ch 中。在文件內(nèi)部有一個位置指針，用來指向當(dāng)前讀寫到的位置，也就是讀寫到第幾個字節(jié)。
??????在文件打開時，該指針總是指向文件的第一個字節(jié)。使用 fgetc() 函數(shù)后，該指針會向后移動一個字節(jié)，所以可以連續(xù)多次使用 fgetc() 讀取多個字符。
注意：這個文件內(nèi)部的位置指針與C語言中的指針不是一回事。
???位置指針僅僅是一個標(biāo)志，表示文件讀寫到的位置，也就是讀寫到第幾個字節(jié)，它不表示地址。
???文件每讀寫一次，位置指針就會移動一次，它不需要你在程序中定義和賦值，而是由系統(tǒng)自動設(shè)置，對用戶是隱藏的。
【示例】在屏幕上顯示 當(dāng)前目錄中的demo.txt 文件的內(nèi)容。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
FILE * fp =NULL;
char ch;
//判斷一個，有沒有成功打開文件,如果打開出錯，直接退出程序
if((fp = fopen("./demo.txt","rt")) == NULL){
puts("fail to open file!!!");
exit(0);
}
//打開文件后，就對文件進(jìn)行讀寫操作。。。。
while((ch=fgetc(fp))!=EOF){
printf("%c",ch);
}
//用完了文件后，一定要關(guān)閉
if(fclose(fp) == 0){
puts("\n關(guān)閉文件成功?。?！");
}else{
puts("文件關(guān)閉失敗");
exit(0);
}
return 0;
}
//編譯執(zhí)行
>gcc -g .\fopen_close.c -o fopenclose.exe
>./fopenclose
xiongshaowen
關(guān)閉文件成功！?。?對 EOF 的說明
??????EOF 本來表示文件末尾，意味著讀取結(jié)束，但是很多函數(shù)在讀取出錯時也返回 EOF，那么當(dāng)返回 EOF 時，到底是文件讀取完畢了還是讀取出錯了？
我們可以借助 stdio.h 中的兩個函數(shù)來判斷，分別是 feof() 和 ferror()。
??????feof() 函數(shù)用來判斷文件內(nèi)部指針是否指向了文件末尾，它的原型是：
int feof ( FILE * fp );
當(dāng)指向文件末尾時返回非零值，否則返回零值。
??????ferror() 函數(shù)用來判斷文件操作是否出錯，它的原型是：
int ferror ( FILE *fp );
出錯時返回非零值，否則返回零值。
??????需要說明的是，文件出錯是非常少見的情況，上面的示例基本能夠保證將文件內(nèi)的數(shù)據(jù)讀取完畢。
如果追求完美，也可以加上判斷并給出提示：
while((ch=fgetc(fp))!=EOF){
printf("%c",ch);
}
if((ferror(fp))==0){
printf("\n正常讀完文件！");
}else{
printf("\n文件讀取出了錯誤 ！");
}
字符寫入函數(shù) fputc
??????fputc 是 file output char 的所以，意思是向指定的文件中寫入一個字符。fputc() 的用法為：
int fputc ( int ch, FILE *fp );
??????ch 為要寫入的字符，fp 為文件指針。
??????fputc() 寫入成功時返回寫入的字符，失敗時返回 EOF，返回值類型為 int 也是為了容納這個負(fù)數(shù)。
例如：
fputc('a', fp);
或者：
char ch = 'a';
fputc(ch, fp);
表示把字符 'a' 寫入fp所指向的文件中。
注意：寫和讀一樣，每寫入一個字符，文件內(nèi)部位置指針向后移動一個字節(jié)。
【示例】從鍵盤輸入一行字符，寫入文件。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
FILE * fp =NULL;
char ch;
//判斷一個，有沒有成功打開文件,如果打開出錯，直接退出程序
if((fp = fopen("./demo.txt","r+")) == NULL){
puts("fail to open file!!!");
exit(0);
}
//打開文件后，就對文件進(jìn)行寫操作。。。。
printf("\n請輸入要寫入文件的字符！以換行結(jié)束: ");
while((ch = getchar())!='\n'){
fputc(ch,fp);
}
printf("\n寫入成功！");
//用完了文件后，一定要關(guān)閉
if(fclose(fp) == 0){
puts("\n關(guān)閉文件成功！?。?);
}else{
puts("文件關(guān)閉失敗");
exit(0);
}
return 0;
}
C語言fgets和fputs函數(shù)
fgetc() 和 fputc() 函數(shù)每次只能讀寫一個字符，速度較慢；
??????實際開發(fā)中往往是每次讀寫一個字符串或者一個數(shù)據(jù)塊，這樣能明顯提高效率。
讀字符串函數(shù) fgets
??????fgets() 函數(shù)用來從指定的文件中讀取一個字符串，并保存到字符數(shù)組中，它的用法為：
char *fgets ( char *str, int n, FILE *fp );
str 為字符數(shù)組，n 為要讀取的字符數(shù)目，fp 為文件指針。
返回值：讀取成功時返回字符數(shù)組首地址，也即 str；
??? 讀取失敗時返回 NULL；
??? 如果開始讀取時文件內(nèi)部指針已經(jīng)指向了文件末尾，那么將讀取不到任何字符，也返回 NULL。
注意，讀取到的字符串會在末尾自動添加 '\0'，n 個字符也包括 '\0'。
???也就是說，實際只讀取到了 n-1 個字符，如果希望讀取 100 個字符，n 的值應(yīng)該為 101。
例如：
#define N 101
char str[N];
FILE *fp = fopen("D:\\demo.txt", "r");
fgets(str, N, fp);
需要重點說明的是，在讀取到 n-1 個字符之前如果出現(xiàn)了換行，或者讀到了文件末尾，則讀取結(jié)束。
???這就意味著，不管 n 的值多大，fgets() 最多只能讀取一行數(shù)據(jù)，不能跨行。
在C語言中，沒有按行讀取文件的函數(shù)，我們借助 fgets()，將 n 的值設(shè)置很大，每次就可以讀取到一行行的數(shù)據(jù)。
【示例】一行一行地讀取文件。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
FILE * fp = NULL;
char ch;
char str[101] = {0}; //假設(shè)讀100個字符，我們要額外留下一個位置裝'\0'
//判斷一個，有沒有成功打開文件,如果打開出錯，直接退出程序
if((fp = fopen("./demo.txt","r+")) == NULL){
puts("fail to open file!!!");
exit(0);
}
//讀當(dāng)前文件demo.txt,已經(jīng)有幾行內(nèi)容了
while(fgets(str,101,fp) != NULL){
printf("%s",str);
}
//用完了文件后，一定要關(guān)閉
if(fclose(fp) == 0){
puts("\n關(guān)閉文件成功?。?！");
}else{
puts("\n文件關(guān)閉失敗");
exit(0);
}
}
//編譯執(zhí)行
>gcc -g frwstring.c -o frwstring
> ./frwstring
熊少文
xuhuifeng
xionglingzhou
sbsbsb
aaaaaa
bbbbbb
cccccc
寫字符串函數(shù) fputs
??????fputs() 函數(shù)用來向指定的文件寫入一個字符串，它的用法為：
int fputs( char *str, FILE *fp );
??????str 為要寫入的字符串，fp 為文件指針。寫入成功返回非負(fù)數(shù)，失敗返回 EOF。例如：
char *str = "hello world";
FILE *fp = fopen("./demo.txt", "at+");
fputs(str, fp);
表示把把字符串 str 寫入到 D:\demo.txt 文件中。
【示例】向上例中建立的 d:\demo.txt 文件中追加一個字符串。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
FILE * fp = NULL;
char ch;
char str[101] = {0}; //假設(shè)讀100個字符，我們要額外留下一個位置裝'\0'
//判斷一個，有沒有成功打開文件,如果打開出錯，直接退出程序
if((fp = fopen("./demo.txt","r+")) == NULL){
puts("fail to open file!!!");
exit(0);
}
//寫入字符串到當(dāng)前demo.txt中
printf("\n請輸入字符串！");
gets(str); //gets函數(shù)，請注意不要越界101
fputs(str,fp);
//讀當(dāng)前文件demo.txt,已經(jīng)有幾行內(nèi)容了,fp指針要賦初始值，即我們要重新打開文件，初始到最開始的位置
printf("讀取的內(nèi)容如下：\n");
//判斷一個
if((fp = fopen("./demo.txt","r")) == NULL){
puts("fail to open file!!!");
exit(0);
}
while(fgets(str,101,fp) != NULL){
printf("\n%s",str);
}
//用完了文件后，一定要關(guān)閉
if(fclose(fp) == 0){
puts("\n關(guān)閉文件成功！??！");
}else{
puts("\n文件關(guān)閉失敗");
exit(0);
}
}
注意，上面的代碼，讀出的是上一次寫進(jìn)文件后的內(nèi)容不是本次的內(nèi)容，這種問題以后再講，這里只是講一下寫字符串的功能
C語言fread和fwrite的用法
??????fgets() 有局限性，每次最多只能從文件中讀取一行內(nèi)容，因為 fgets() 遇到換行符就結(jié)束讀取,上面代碼我們用了while循環(huán)讀了多行。
??????如果希望讀取多行內(nèi)容，需要使用 fread() 函數(shù)；fputs一次只能寫入一行，想一次寫入多行數(shù)據(jù)，相應(yīng)地寫入函數(shù)為 fwrite()。
??????對于 Windows 系統(tǒng)，使用 fread() 和 fwrite() 時應(yīng)該以二進(jìn)制的形式打開文件！因為換行時有兩個字符‘'\r\n'
??????fread() 函數(shù)用來從指定文件中讀取塊數(shù)據(jù)塊。所謂塊數(shù)據(jù)，也就是若干個字節(jié)的數(shù)據(jù)，可以是一個字符，可以是一個字符串，可以是多行數(shù)據(jù)，并沒有什么限制。
fread() 的原型為：
size_t fread ( void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *fp );
fwrite() 函數(shù)用來向文件中寫入塊數(shù)據(jù)，它的原型為：
size_t fwrite ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE *fp );
對參數(shù)的說明：
（1）ptr 為內(nèi)存區(qū)塊的指針，它可以是數(shù)組、變量、結(jié)構(gòu)體等。
fread() 中的 ptr 用來存放讀取到的數(shù)據(jù)，fwrite() 中的 ptr 用來存放要寫入的數(shù)據(jù)。
（2）size：表示每個數(shù)據(jù)塊的字節(jié)數(shù)。
（3）count：表示要讀寫的數(shù)據(jù)塊的塊數(shù)。
（4）fp：表示文件指針。
（5）理論上，每次讀寫 size*count個字節(jié)的數(shù)據(jù)。
（6）size_t 是在 stdio.h 和 stdlib.h 頭文件中使用 typedef 定義的數(shù)據(jù)類型，無符號整數(shù)，常用來表示數(shù)量。
返回值：返回成功讀寫的塊數(shù)，也即 count。如果返回值小于 count：
（1）對于 fwrite() 來說，肯定發(fā)生了寫入錯誤，可以用 ferror() 函數(shù)檢測。
（2）對于 fread() 來說，可能讀到了文件末尾，可能發(fā)生了錯誤，可以用 ferror() 或 feof() 檢測。
【示例】從鍵盤輸入一個數(shù)組，將數(shù)組寫入文件再讀取出來。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
FILE * fp = NULL;
char ch;
//判斷一個，有沒有成功打開文件,如果打開出錯，直接退出程序 ,'wb+'二進(jìn)制讀寫文件,重寫時先清清除原內(nèi)容
if((fp = fopen("./demo.txt","wb+")) == NULL){
puts("fail to open file!!!");
exit(0);
}
//練習(xí)用fread和fwrite讀寫文件的數(shù)據(jù)
int a[5]={0},b[5]={0};
int i=0;
int size = sizeof(int); //數(shù)據(jù)塊數(shù)
for(i=0;i<5;i++){
scanf("%d",&a[i]);
}
fwrite(a,size,5,fp);
//讀取數(shù)據(jù)到b數(shù)組中
rewind(fp); //將文件內(nèi)部的內(nèi)容指針重新指向文件的頭位置處
fread(b,size,5,fp);
printf("\n從文件中讀到數(shù)組b的數(shù)據(jù)為： \n");
for(i=0;i<5;i++){
printf("%d",b[i]);
}
//用完了文件后，一定要關(guān)閉
if(fclose(fp) == 0){
puts("\n關(guān)閉文件成功?。?！");
}else{
puts("\n文件關(guān)閉失敗");
exit(0);
}
}
數(shù)據(jù)寫入完畢后，位置指針在文件的末尾，要想讀取數(shù)據(jù)，必須將文件指針移動到文件開頭rewind(fp);
【示例】從鍵盤輸入兩個學(xué)生數(shù)據(jù)，寫入一個文件中，再讀出這兩個學(xué)生的數(shù)據(jù)顯示在屏幕上。
#include<stdio.h>
#define N 2
struct stu{
char name[10]; //姓名
int num; //學(xué)號
int age; //年齡
float score; //成績
}boya[N], boyb[N], *pa, *pb;
int main(){
FILE *fp;
int i;
pa = boya;
pb = boyb;
if( (fp=fopen("./demo.txt", "wb+")) == NULL ){ //w+b，表示打開文件時，清除原文件的內(nèi)容，若沒有文件，則創(chuàng)建demo.txt文件
puts("Fail to open file!");
exit(0);
}
//從鍵盤輸入數(shù)據(jù)
printf("Input data:\n");
for(i=0; i<N; i++,pa++){
scanf("%s %d %d %f",pa->name, &pa->num,&pa->age, &pa->score);
}
//將數(shù)組 boya 的數(shù)據(jù)寫入文件
fwrite(boya, sizeof(struct stu), N, fp);
//將文件指針重置到文件開頭
rewind(fp);
//從文件讀取數(shù)據(jù)并保存到數(shù)據(jù) boyb
fread(boyb, sizeof(struct stu), N, fp);
//輸出數(shù)組 boyb 中的數(shù)據(jù)
for(i=0; i<N; i++,pb++){
printf("%s %d %d %f\n", pb->name, pb->num, pb->age, pb->score);
}
fclose(fp);
return 0;
}
//編譯與執(zhí)行
>gcc -g freadwrite.c -o freadwritestu.exe
>./freadwritestu
Input data:
xiong 1 50 59.6
xu 2 37 98.9
xiong 1 50 59.599998
xu 2 37 98.900002
C語言fscanf和fprintf函數(shù)
????????fscanf() 和 fprintf() 函數(shù)與前面使用的 scanf() 和 printf() 功能相似，都是格式化讀寫函數(shù)，兩者的區(qū)別在于 fscanf() 和 fprintf() 的讀寫對象不是鍵盤和顯示器，而是磁盤文件。
這兩個函數(shù)的原型為：
int fscanf ( FILE *fp, char * format, ... );
int fprintf ( FILE *fp, char * format, ... );
fp 為文件指針，format 為格式控制字符串，... 表示參數(shù)列表。
與 scanf() 和 printf() 相比，它們僅僅多了一個 fp 參數(shù)。
例如：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
FILE *fp;
int i;
if( (fp=fopen("./demo.txt", "r+")) == NULL ){ //r+，表示打開文件后可讀寫，但不會清空原文件內(nèi)容
puts("Fail to open file!");
exit(0);
}
//讀文件中的數(shù)據(jù)到數(shù)組v中，再打印v數(shù)組內(nèi)容
char v[100] = {0};
fscanf(fp,"%s",v);
printf("%s \n",v);
//用完了文件后，一定要關(guān)閉
if(fclose(fp) == 0){
puts("\n關(guān)閉文件成功！??！");
}else{
puts("文件關(guān)閉失敗");
exit(0);
}
return 0;
}
寫數(shù)據(jù)到文件中fprintf函數(shù)測試
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
FILE *fp;
int i;
if( (fp=fopen("./demo.txt", "r+")) == NULL ){ //r+，表示打開文件后可讀寫
puts("Fail to open file!");
exit(0);
}
char v[100] = {0};
//讀文件到數(shù)組中
//fscanf(fp,"%s",v);
//printf("%s \n",v);
//寫數(shù)據(jù)到文件中, 這里代碼功能，只是測試用，讀和寫我們要注釋一個，不然有異常結(jié)果
scanf("%100[^\n]",v);
fprintf(fp,"%s",v);
//用完了文件后，一定要關(guān)閉
if(fclose(fp) == 0){
puts("\n關(guān)閉文件成功?。。?);
}else{
puts("文件關(guān)閉失敗");
exit(0);
}
return 0;
}
【示例】用 fscanf 和 fprintf 函數(shù)來完成對學(xué)生信息的讀寫。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//定義學(xué)生信息的結(jié)構(gòu)體,兩個結(jié)構(gòu)體數(shù)組變量和指針
struct stu
{
char name[10];
int num;
int age;
float score;
} boya[2],boyb[2],*pa,*pb;
int main(){
FILE *fp;
int i;
if( (fp=fopen("./demo.txt", "r+")) == NULL ){ //r+，表示打開文件后可讀寫,沒有文件不創(chuàng)建，不清除原內(nèi)容
puts("Fail to open file!");
exit(0);
}
//從健盤中獲取數(shù)據(jù)，保存到boya，后面再寫入到文件中，
pa = boya; //數(shù)組名代表當(dāng)前數(shù)組的地址（頭地址）
pb = boyb;
printf("請輸入學(xué)生信息: ");
for(i=0;i<2;i++,pa++){
scanf("%s %d %d %f",pa->name,&pa->num,&pa->age,&pa->score); //字符數(shù)組名就是地址了，不用&取地址符
}
//寫入文件，重新把pa指向首址，因為上面pa已指向了尾地址了
pa = boya;
for(i=0;i<2;i++,pa++){
fprintf(fp,"%s %d %d %f\n",pa->name,pa->num,pa->age,pa->score);
}
//讀文件到boyb中
rewind(fp); //文件內(nèi)容指針重指到頭位置
for(i=0;i<2;i++,pb++){
fscanf(fp,"%s %d %d %f",pb->name,&pb->num,&pb->age,&pb->score);
}
pb = boyb;
for(i=0;i<2;i++,pb++){
printf("%s %d %d %f\n",pb->name,pb->num,pb->age,pb->score);
}
//用完了文件后，一定要關(guān)閉
if(fclose(fp) == 0){
puts("\n關(guān)閉文件成功?。?！");
}else{
puts("文件關(guān)閉失敗");
exit(0);
}
return 0;
}
//編譯執(zhí)行
>gcc -g fscanffprintfstu.c -o fscanfprintfstu.exe
>./fscanfprintfstu
輸入學(xué)生信息:
xiongwen 20240430 41 92.5
xuhuifeng 20240429 37 98.5
//顯示的是boyb中的數(shù)據(jù)
xiongwen 20240430 41 92.500000
xuhuifeng 20240429 37 98.500000
關(guān)閉文件成功！?。???????打開 當(dāng)前./demo.txt，發(fā)現(xiàn)文件的內(nèi)容是可以閱讀的，格式非常清晰。
??????用 fprintf() 和 fscanf() 函數(shù)讀寫配置文件、日志文件會非常方便，不但程序能夠識別，用戶也可以看懂，可以手動修改，因為它是生產(chǎn)了文本文件，不像其它一樣要用專門軟件格式打開之。
???如果將 fp 設(shè)置為 stdin，那么 fscanf() 函數(shù)將會從鍵盤讀取數(shù)據(jù)，與 scanf 的作用相同；
???設(shè)置為 stdout，那么 fprintf() 函數(shù)將會向顯示器輸出內(nèi)容，與 printf 的作用相同。
例如：
#include<stdio.h>
int main(){
int a, b, sum;
fprintf(stdout, "Input two numbers: ");
fscanf(stdin, "%d %d", &a, &b);
sum = a + b;
fprintf(stdout, "sum=%d\n", sum);
return 0;
}
rewind和fseek函數(shù)-移動文件指針
??????前面介紹的文件讀寫函數(shù)都是順序讀寫，即讀寫文件只能從頭開始，依次讀寫各個數(shù)據(jù)。但在實際開發(fā)中經(jīng)常需要讀寫文件的中間部分，要解決這問題，就得先移動文件內(nèi)部的位置指針，再進(jìn)行讀寫。
???這種讀寫方式稱為隨機(jī)讀寫，也就是說從文件的任意位置開始讀寫。
移動文件內(nèi)部位置指針的函數(shù)主要有兩個，即 rewind() 和 fseek()。
??????rewind() 用來將位置指針移動到文件開頭，前面已經(jīng)多次使用過，它的原型為：
void rewind ( FILE *fp );
??????fseek() 用來將位置指針移動到任意位置，它的原型為：
int fseek ( FILE *fp, long offset, int origin );
參數(shù)說明：
fp 為文件指針，也就是被移動的文件。
offset 為偏移量，也就是要移動的字節(jié)數(shù)。
之所以為 long 類型，是希望移動的范圍更大，能處理的文件更大。
offset 為正時，向后移動；offset 為負(fù)時，向前移動。-
origin 為起始位置，也就是從何處開始計算偏移量。
C語言規(guī)定的起始位置有三種，分別為文件開頭、當(dāng)前位置和文件末尾，每個位置都用對應(yīng)的常量來表示：
image.png
例如，把位置指針移動到離文件開頭100個字節(jié)處：
fseek(fp, 100, 0);
-----值得說明的是，fseek() 一般用于二進(jìn)制文件（打開文件模式為b)，在文本文件中由于要進(jìn)行轉(zhuǎn)換，計算的位置有時會出錯。
文件的隨機(jī)讀寫
??????在移動位置指針之后，就可以用前面介紹的任何一種讀寫函數(shù)進(jìn)行讀寫了。
由于是二進(jìn)制文件，因此常用 fread() 和 fwrite() 讀寫。
【示例】從鍵盤輸入三組學(xué)生信息，保存到文件中，然后讀取第二個學(xué)生的信息。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//定義學(xué)生信息的結(jié)構(gòu)體,兩個結(jié)構(gòu)體數(shù)組變量和指針
struct stu
{
char name[10];
int num;
int age;
float score;
} boys[3],boy,*pboys;
int main(){
FILE *fp;
int i;
if( (fp=fopen("./demo.txt", "w+b")) == NULL ){ //w+b，表示打開文件后可讀寫,沒有文件創(chuàng)建，清除原內(nèi)容
puts("Fail to open file!");
exit(0);
}
//從健盤中獲取數(shù)據(jù)，保存到boys，后面再寫入到文件中，
pboys = boys; //數(shù)組名代表當(dāng)前數(shù)組的地址（頭地址）
printf("請輸入學(xué)生信息: ");
for(i=0;i<3;i++,pboys++){
scanf("%s %d %d %f",pboys->name,&pboys->num,&pboys->age,&pboys->score); //字符數(shù)組名就是地址了，不用&取地址符
}
//寫入文件,寫本個數(shù)據(jù)塊，一個塊大小為結(jié)構(gòu)體所占用的數(shù)據(jù)空間
fwrite(boys,sizeof(struct stu),3,fp);
//讀文件到boy中,寫入三個學(xué)生信息，我們只讀第二學(xué)生信息
fseek(fp,sizeof(struct stu),SEEK_SET);
fread(&boy,sizeof(struct stu),1,fp);
printf("\n第二個學(xué)生為：\n");
printf("%s %d %d %f",boy.name,boy.num,boy.age,boy.score);
//用完了文件后，一定要關(guān)閉
if(fclose(fp) == 0){
puts("\n關(guān)閉文件成功?。?！");
}else{
puts("文件關(guān)閉失敗");
exit(0);
}
return 0;
}
//編譯執(zhí)行結(jié)果
> gcc -g freadwritestufseek.c -o fseek.exe
> ./fseek
請輸入學(xué)生信息:
xiongshaowen 1 41 96.5
xuhuifeng 2 37 98.5
huangren 3 36 90.1
第二個學(xué)生為：
xuhuifeng 2 37 98.500000
關(guān)閉文件成功?。?！
C語言實現(xiàn)文件復(fù)制功能
??????文件的復(fù)制是常用的功能，要求寫一段代碼，讓用戶輸入要復(fù)制的文件以及新建的文件，然后對文件進(jìn)行復(fù)制。能夠復(fù)制的文件包括文本文件和二進(jìn)制文件，你可以復(fù)制1G的電影，也可以復(fù)制1Byte的txt文檔。
??????實現(xiàn)文件復(fù)制的主要思路是：開辟一個緩沖區(qū)，不斷從原文件中讀取內(nèi)容到緩沖區(qū)，每讀取完一次就將緩沖區(qū)中的內(nèi)容寫入到新建的文件，直到把原文件的內(nèi)容讀取完。
這里有兩個關(guān)鍵的問題需要解決：
開辟多大的緩沖區(qū)合適？緩沖區(qū)過小會造成讀寫次數(shù)的增加，過大也不能明顯提高效率。目前大部分磁盤的扇區(qū)都是4K對齊的，如果讀寫的數(shù)據(jù)不是4K的整數(shù)倍，就會跨扇區(qū)讀取，降低效率，所以我們開辟4K的緩沖區(qū)。
緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)是沒有結(jié)束標(biāo)志的，如果緩沖區(qū)填充不滿，如何確定寫入的字節(jié)數(shù)？最好的辦法就是每次讀取都能返回讀取到的字節(jié)數(shù)。
fread() 的原型為：
size_t fread ( void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *fp );
???它返回成功讀寫的塊數(shù)，該值小于等于 count。
???如果我們讓參數(shù) size 等于1，那么返回的就是讀取的字節(jié)數(shù)。
代碼實現(xiàn)：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//實現(xiàn)復(fù)制文件函數(shù)
int copyFile(char * fileRead,char * fileWrite){
FILE * fpRead; //指向要復(fù)制的文件
FILE * fpWrite; //指向復(fù)制后的文件
//設(shè)置緩沖區(qū)
int bufferLen = 4*1024; //4k
char * buffer = (char *)malloc(bufferLen); //動態(tài)分配緩沖區(qū)
if((fpRead = fopen(fileRead,"rb")) == NULL || (fpWrite = fopen(fileWrite,"wb")) == NULL){
printf("打開文件失??！\n");
exit(1); //打開文件失敗，異常退出，exit(0)，沒問題時退出
}
//不斷讀取源文件的數(shù)據(jù)，放到目標(biāo)文件中，下面代碼是很多語言通用形式
int readCount = 0;
while((readCount = fread(buffer,1,bufferLen,fpRead)) >0){
fwrite(buffer,readCount,1,fpWrite);
}
free(buffer); //功能寮現(xiàn)完成后，釋放緩沖區(qū)
fclose(fpRead);
fclose(fpWrite);
return 1;
}
int main(){
char fileRead[100]; //源文件名字
char fileWrite[100]; //目標(biāo)文件名字
//用戶輸入要復(fù)制的文件
printf("請輸入要復(fù)制的文件的名字： \n");
scanf("%s",fileRead);
printf("請輸入將文件復(fù)制的文件名字: \n");
scanf("%s",fileWrite);
//調(diào)用函數(shù)復(fù)制文件
if(copyFile(fileRead,fileWrite)){
printf("復(fù)制成功! \n");
}else{
printf("復(fù)制失??！ \n");
}
return 0;
}
//編譯執(zhí)行效果
>gcc -g freadwritefilecopy.c -o copyfile.exe
>./copyfile
請輸入要復(fù)制的文件的名字,不輸入絕對路徑，為當(dāng)前目錄中：
c:\\a.txt
請輸入將文件復(fù)制的文件名字:
c:\\b.txt
復(fù)制成功!
C語言獲取文件大小
??????實際開發(fā)中，有時候需要先獲取文件大小再進(jìn)行下一步操作。
C語言沒有提供獲取文件大小的函數(shù)，要想實現(xiàn)該功能，必須自己編寫函數(shù)。
ftell()函數(shù)
???ftell() 函數(shù)用來獲取文件內(nèi)部指針（位置指針）距離文件開頭的字節(jié)數(shù)，它的原型為：
long int ftell ( FILE * fp );
注意：fp 要以二進(jìn)制方式打開，如果以文本方式打開，函數(shù)的返回值可能沒有意義。
??????先使用 fseek() 將文件內(nèi)部指針定位到文件末尾，再使用 ftell() 返回內(nèi)部指針距離文件開頭的字節(jié)數(shù)，這個返回值就等于文件的大小。
long fsize(FILE *fp){
fseek(fp, 0, SEEK_END);
return ftell(fp);
}
??????這段代碼并不健壯，它移動了文件內(nèi)部指針，可能會導(dǎo)致接下來的文件操作錯誤。
??????所以，獲取到文件大小后還需要恢復(fù)文件內(nèi)部指針,不然其它地方會出問題，請看下面的代碼：
long fsize(FILE *fp){
long n;
fpos_t fpos; //當(dāng)前位置
fgetpos(fp, &fpos); //獲取當(dāng)前位置
fseek(fp, 0, SEEK_END);
n = ftell(fp);
fsetpos(fp,&fpos); //恢復(fù)之前的位置
return n;
}
??????fpos_t 是在 stdio.h 中定義的結(jié)構(gòu)體，用來保存文件的內(nèi)部指針。
??????fgetpos() 用來獲取文件內(nèi)部指針，fsetpos() 用來設(shè)置文件內(nèi)部指針。
完整的示例：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<conio.h>
long fsize(FILE *fp);
int main(){
long size = 0;
FILE *fp = NULL;
char filename[30] = "c:\\2.png";
if( (fp = fopen(filename, "rb")) == NULL ){ //以二進(jìn)制方式打開文件
printf("Failed to open %s...", filename);
getch();
exit(EXIT_SUCCESS);
}
printf("%ld\n", fsize(fp));
return 0;
}
long fsize(FILE *fp){
long n;
fpos_t fpos; //當(dāng)前位置
fgetpos(fp, &fpos); //獲取當(dāng)前位置，并保存在fpos中
fseek(fp, 0, SEEK_END);
n = ftell(fp);
fsetpos(fp,&fpos); //恢復(fù)之前的位置
return n;
}
C語言插入、刪除、更改文件內(nèi)容
??????C語言沒有提供插入、刪除、修改文件內(nèi)容的函數(shù)，要想實現(xiàn)這些功能，只能自己編寫函數(shù)。
???我們平時所見的文件，例如 txt、doc、mp4 等，文件內(nèi)容是按照從頭到尾的順序依次存儲在磁盤上的，就像排起一條長長的隊伍，稱為順序文件。
??????除了順序文件，還有索引文件、散列文件等，一般用于特殊領(lǐng)域，例如數(shù)據(jù)庫、高效文件系統(tǒng)等。
??????以插入數(shù)據(jù)為例，假設(shè)原來文件的大小為 1000 字節(jié)，現(xiàn)在要求在500字節(jié)處插入用戶輸入的字符串，那么可以這樣來實現(xiàn)：
1) 創(chuàng)建一個臨時文件，將后面500字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到臨時文件；
2) 將原來文件的內(nèi)部指針調(diào)整到500字節(jié)處，寫入字符串；
3) 再將臨時文件中的內(nèi)容寫入到原來的文件。
??????刪除數(shù)據(jù)時，也是類似的思路。假設(shè)原來文件大小為1000字節(jié)，名稱為 demo.mp4，現(xiàn)在要求在500字節(jié)處往后刪除100字節(jié)的數(shù)據(jù)，那么可以這樣來實現(xiàn)：
1) 創(chuàng)建一個臨時文件，先將前500字節(jié)的數(shù)據(jù)復(fù)制到臨時文件，再將600字節(jié)之后的所有內(nèi)容復(fù)制到臨時文件；
2) 刪除原來的文件，并創(chuàng)建一個新文件，命名為 demo.mp4；
3) 將臨時文件中的所有數(shù)據(jù)復(fù)制到 demo.mp4。
??????修改數(shù)據(jù)時，如果新數(shù)據(jù)和舊數(shù)據(jù)長度相同，那么設(shè)置好內(nèi)部指針，直接寫入即可；
??????如果新數(shù)據(jù)比舊數(shù)據(jù)長，相當(dāng)于增加新內(nèi)容，思路和插入數(shù)據(jù)類似；
??????如果新數(shù)據(jù)比舊數(shù)據(jù)短，相當(dāng)于減少內(nèi)容，思路和刪除數(shù)據(jù)類似。
???實際開發(fā)中，我們往往會保持新舊數(shù)據(jù)長度一致，以減少編程的工作量，所以我們不再討論新舊數(shù)據(jù)長度不同的情況。
總起來說，本節(jié)重點討論數(shù)據(jù)的插入和刪除。
文件復(fù)制函數(shù)
??????在數(shù)據(jù)的插入刪除過程中，需要多次復(fù)制文件內(nèi)容，我們有必要將該功能實現(xiàn)為一個函數(shù)，如下所示：
/**
* fsource :要復(fù)制的源文件
* offsetSource：開發(fā)復(fù)制的位置
* len：復(fù)制數(shù)據(jù)的長度
* fTarget：數(shù)據(jù)復(fù)制到的目標(biāo)文件
* offsetTarget：放數(shù)據(jù)到目標(biāo)文件的這個位置
**/
long fcopy(FILE *fsource, long offsetSource, long len, FILE *fTarget,
long offsetTarget) {
int bufferLen = 4 * 1024;
char *buffer = (char *)malloc(bufferLen);
int readCount = 0; //每次讀取的數(shù)據(jù)長度
long nBtytes = 0; //記錄已經(jīng)讀了的數(shù)據(jù)長度
int n = 0; //需要調(diào)用多少次fread，源文件要被讀取多少次，能讀完數(shù)據(jù)
//重置源文件和目標(biāo)文件的位置指針
fseek(fsource, offsetSource, SEEK_SET);
fseek(fTarget, offsetTarget, SEEK_SET);
//開始復(fù)制內(nèi)容
if (len < 0) { //從開始位置開始，后面的所有內(nèi)容全部復(fù)制
while ((readCount = fread(buffer, 1, bufferLen, fsource)) > 0) {
nBtytes += readCount;
fwrite(buffer, readCount, 1, fTarget);
}
} else { //從開始位置復(fù)制len長度的數(shù)據(jù)
n = (int)ceil(
(double)((double)len / bufferLen)); // ceil函數(shù)向上取整，1.1===2 要include <math.h>
for (int i = 1; i <= n; i++) {
if ((len - nBtytes) < bufferLen) {
bufferLen = len - nBtytes;
}
readCount = fread(buffer, 1, bufferLen, fsource);
fwrite(buffer, readCount, 1, fTarget);
nBtytes += readCount;
}
}
fflush(fTarget); //刷新系統(tǒng)緩沖區(qū)，保證數(shù)據(jù)都進(jìn)入到目標(biāo)文件的磁盤上去
free(buffer);
return nBtytes;
}
-------------該函數(shù)可以將原文件任意位置的任意長度的內(nèi)容復(fù)制到目標(biāo)文件的任意位置，非常靈活。
那么可以像這面這樣調(diào)用：
fcopy(fSource, 0, -1, fTarget, 0);
文件內(nèi)容插入函數(shù)
先看代碼：
/**
* filename：要插入內(nèi)容的文件名字，包含路徑
* offset：要插入內(nèi)容的位置
* buffer：要插入的內(nèi)容
* len：要插入的內(nèi)容的長度
* */
int finsert(char *filename, long offset, void *buffer, int len) {
//打開文件
FILE *fp = NULL;
if ((fp = fopen(filename, "r+b")) == NULL) {
puts("fail to open file!");
return -1; //操作失敗
}
//獲取目標(biāo)文件的長度
long fileSize = fsize(fp);
if (offset > fileSize || offset < 0 || len < 0) {
return -1;
}
if (offset == fileSize) { //插入的數(shù)據(jù)是直接在末尾
fseek(fp, offset, SEEK_SET); //位置指針移動到了文件的末尾
if (!fwrite(buffer, len, 1, fp)) {
return -1;
}
}
if (offset < fileSize) {
FILE *fpTemp =
tmpfile(); //自動創(chuàng)建臨時文件，可讀寫，fclose后，臨時文件會自動刪除
fcopy(fp, 0, offset, fpTemp, 0); //靈活的文件復(fù)制函數(shù)就被使用了
fwrite(buffer, len, 1, fpTemp); //把插入的內(nèi)容寫到臨時文件的尾巴上
fcopy(fp, offset, -1, fpTemp,
offset + len); //把源文件的后半部分復(fù)制到臨時文件的尾巴上
freopen(filename, "wb+", fp);
fcopy(fpTemp, 0, -1, fp, 0);
fclose(fpTemp);
}
fclose(fp);
return 0; //操作成功
}
代碼說明：
- fsize() 是前面自定義的函數(shù)，用來獲取文件大?。ㄒ宰止?jié)計）。
- 第17行判斷數(shù)據(jù)的插入位置，如果是在文件末尾，就非常簡單了，直接用 fwrite() 寫入即可。
- 如果從文件開頭或中間插入，就得創(chuàng)建臨時文件。
tmpfile() 函數(shù)用來創(chuàng)建一個臨時的二進(jìn)制文件，可以讀取和寫入數(shù)據(jù)，相當(dāng)于 fopen() 函數(shù)以"wb+"方式打開文件。該臨時文件不會和當(dāng)前已存在的任何文件重名，并且會在調(diào)用 fclose() 后或程序結(jié)束后自動刪除。
文件內(nèi)容刪除函數(shù)
看下面的代碼：
int fdelete(char *filename, long offset, int len) {
//打開文件
FILE *fp = NULL;
if ((fp = fopen(filename, "r+b")) == NULL) {
puts("fail to open file!");
return -1; //操作失敗
}
//獲取目標(biāo)文件的長度
long fileSize = fsize(fp);
if (offset > fileSize || offset < 0 || len < 0) {
return -1;
}
FILE *fpTemp =
tmpfile(); //自動創(chuàng)建臨時文件，可讀寫，fclose后，臨時文件會自動刪除
fcopy(fp, 0, offset, fpTemp, 0); //靈活的文件復(fù)制函數(shù)就被使用了
fcopy(fp, offset + len, -1, fpTemp,
offset); //把源文件的后半部分復(fù)制到臨時文件的尾巴上
freopen(filename, "wb+", fp);
fcopy(fpTemp, 0, -1, fp, 0);
fclose(fpTemp);
fclose(fp);
return 0; //操作成功
}
調(diào)用，我們設(shè)置了一個字符指針，字符有123456789，分別插入，再刪除,最終等于對demo.txt文件什么也沒做
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
int main(){
char *str ="123456789";
//finsert("./demo.txt",3,str,9);
fdelete("./demo.txt",3,9);
return 0;
}
//編譯執(zhí)行,先插入，再刪除，分別注釋不同的代碼進(jìn)行測試
>gcc -g main.c -o main.exe
>./main
//demo.txt文件的變化
aaaaaaaaaa
aaa123456789aaaaaaa
aaaaaaaaaa
系統(tǒng)調(diào)用IO
什么是文件描述符
???????文件描述符：File descriptor,簡稱fd，當(dāng)應(yīng)用程序請求內(nèi)核打開/新建一個文件時（操作系統(tǒng)的核心叫內(nèi)核，是一個獨立的軟件），內(nèi)核會返回一個文件描述符用于對應(yīng)這個打開/新建的文件，其fd本質(zhì)上就是一個非負(fù)整數(shù)。
???????實際上，fd是一個索引值，指向內(nèi)核為每一個進(jìn)程所維護(hù)的該進(jìn)程打開文件的記錄表。
???????操作系統(tǒng)會為每一個進(jìn)程維護(hù)了一個文件描述符表，該表的索引值都從從0開始的，所以在不同的進(jìn)程中可以看到相同的文件描述符，這種情況下相同的文件描述符可能指向同一個文件，也可能指向不同的文件，具體情況需要具體分析，下面用一張簡圖就可以很容易的明白了：
當(dāng)一個應(yīng)用程序剛剛啟動的時候，0是標(biāo)準(zhǔn)輸入，1是標(biāo)準(zhǔn)輸出，2是標(biāo)準(zhǔn)錯誤。
如果此時去打開一個新的文件，它的文件描述符會是3。
IEEE的可移植操作系統(tǒng)(POSIX)標(biāo)準(zhǔn)要求每次打開文件時必須使用當(dāng)前進(jìn)程中最小可用的文件描述符號
什么是inode：
???????文件存儲在硬盤上，硬盤的最小存儲單位叫做“扇區(qū)”（Sector）。每個扇區(qū)儲存512字節(jié)（相當(dāng)于0.5KB）。
???????操作系統(tǒng)讀取硬盤的時候，不會一個個扇區(qū)的讀取，這樣效率太低，而是一次性連續(xù)讀取多個扇區(qū)，即一次性讀取一個“塊”（block）。這種由多個扇區(qū)組成的“塊”，是文件存取的最小單位?！皦K”的大小，最常見的是4KB，即連續(xù)八個sector組成一個block。
???????文件數(shù)據(jù)都儲存在“塊”中，那么很顯然，我們還必須找到一個地方儲存文件的“元信息”，比如文件的創(chuàng)建者、文件的創(chuàng)建日期、文件的大小等等。這種儲存文件元信息的區(qū)域就叫做inode，中文譯名為"索引節(jié)點"。
???????每一個文件都有對應(yīng)的inode，里面包含了與該文件有關(guān)的一些信息。
???????Unix/Linux系統(tǒng)內(nèi)部不使用文件名，而使用inode號碼來識別文件。對于系統(tǒng)來說，文件名只是inode號碼便于識別的別稱。
open()函數(shù)---對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)IO的fopen
需要引入頭文件：
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#incldue <sys/stat.h>
功能：打開和創(chuàng)建文件（建立一個文件描述符，其他的函數(shù)可以通過文
件描述符對指定文件進(jìn)行讀取與寫入的操作。）
原型
int open(const char*pathname,int flags);
int open(const char*pathname,int flags,mode_t mode);
參數(shù)說明：
- pathname
要打開或創(chuàng)建的目標(biāo)文件 - flags，文件的狀態(tài)標(biāo)志
打開文件時，可以傳入多個參數(shù)選項，用下面的一個或者多個常量進(jìn)行“或”運(yùn)算，構(gòu)成falgs常用參數(shù)：
O_RDONLY: 只讀打開
O_WRONLY: 只寫打開
O_RDWR: 讀，寫打開
上面三個常量，必須指定一個且只能指定一個。
O_APPEND: 追加寫，如果文件已經(jīng)有內(nèi)容，
這次打開文件所寫的數(shù)據(jù)附加到文件的末尾而不覆蓋原來的內(nèi)容。
O_NONBLOCK、SYNC、O_ASYNC：這些和網(wǎng)絡(luò)通信有關(guān)，學(xué)到后面在了解。
O_CREAT: 若文件不存在，則創(chuàng)建它，需要使用mode選項，來指明新文件的訪問權(quán)限。
使用O_CREAT的時候需要配套第三個參數(shù)是設(shè)定該文件的權(quán)限：
我們將權(quán)限用數(shù)字表示，其中 r 表示4，w表示2，x表示1，分別是2的0次方，1次方，2次方。
那么我們可以這樣理解：
具有 rwx 權(quán)限的數(shù)字就是 7，具有 rw- 權(quán)限的數(shù)字是 6，具有 r-- 權(quán)限的數(shù)字是 4。
我們常用的權(quán)限的數(shù)字模式又這幾種：
644：rw-r--r--
755：rwxr-xr-x
777：rwxrwxrwx
返回值
成功：新打開的文件描述符
失?。?1
例子：
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int main() {
int filefd = 0;
if ((filefd = open("./test.txt", O_CREAT | O_RDWR,0666)) == -1) {
printf("++++++++++++++=open file fail\n");
return -1;
}
return 0;
}
//在使用open()建立新文件時，該參數(shù)mode并非真正建立文件的權(quán)限，
//而是(mode&~umask)的權(quán)限值。
//例如，在建立文件時指定文件權(quán)限為0666,通常umask值默認(rèn)為022,
//則該文件的真正權(quán)限則為0666&~022=0644,也就是rw-r-r--。
close()函數(shù)---對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)IO的fclose
??????close用于關(guān)閉一個已打開文件。
進(jìn)程終止時，內(nèi)核會自動關(guān)閉它所有的打開文件，應(yīng)用程序經(jīng)常利用這一點而不顯式關(guān)閉文件。
需要引入頭文件：
#include <unistd.h>
原型
int close(int fd);
返回值：
成功返回0，失敗返回-1
例子：
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
int main(){
int fd=open("./test.txt",O_RDWR|O_CREAT,0666);
if(fd<0){
perror("open error");
return -1;
}
printf("%d\n",fd);
close(fd);
return 0;
}
read()函數(shù)
???read用于從打開文件中讀數(shù)據(jù)。
需要引入頭文件：
#include <unistd.h>
原型
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
參數(shù)說明：
???fd：open返回的文件描述符-文件操作句柄,，通過fd指定要往哪個文件讀數(shù)據(jù)
???buf：從文件中讀取數(shù)據(jù)放到哪塊緩沖區(qū)的首地址
???count：想要讀取的數(shù)據(jù)長度，注意這個count不能大于緩沖區(qū)的大小
返回值：
???成功返回讀到的字節(jié)數(shù)；若讀到文件尾則返回0；失敗返回-1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
int main() {
int filefd = 0; //相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)i/o中的 FILE *fp,用于后面的文件操作
if ((filefd = open("./test.txt", O_CREAT | O_RDWR,0666)) == -1) {
printf("++++++++++++++=open file fail\n");
return -1;
}
char buf[1024] = {0}; //設(shè)一個緩沖區(qū)，最好賦一個初值，以免出現(xiàn)不必要的異常
//文件數(shù)據(jù)
int ret = read(filefd,buf,1024); //成功返回讀到的字節(jié)數(shù)；若讀到文件尾則返回0；失敗返回-1
if(ret <0){
printf("讀取異常！\n");
exit(1);
}
printf("讀取文件的數(shù)據(jù)大小和內(nèi)容為： %d-\n%s\n",ret,buf);
printf("文件描述號： %d\n",filefd); //顯示文件描述符
close(filefd); //關(guān)閉文件
return 0;
}
//編譯與執(zhí)行
[root@localhost os_io]# gcc -g read.c -o read
[root@localhost os_io]# ./read
讀取文件的數(shù)據(jù)大小和內(nèi)容為： 60-
xiongshaowen熊少文
xuhuifeng
xionglinzhou
xionglinxiao
文件描述號： 3
write()函數(shù)
??????向文件寫入數(shù)據(jù)。
#include <unistd.h>
//成功返回寫入的字節(jié)數(shù)，失敗返回-1
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
參數(shù)
???fd：open返回的文件描述符-文件操作句柄,，通過fd指定要往哪個文件寫入數(shù)據(jù)
???buf：要寫入文件的數(shù)據(jù)的空間首地址
???count：要寫入的數(shù)據(jù)大小
???返回值：返回實際寫入文件的數(shù)據(jù)字節(jié)長度，錯誤返回-1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
int main() {
int fd = 0,fdb=0; //相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)i/o中的 FILE *fp,用于后面的文件操作
if ((fd = open("./test.txt", O_CREAT | O_RDWR,0666)) == -1) {
printf("++++++++++++++=open file fail\n");
return -1;
}
char buf[1024] = {0}; //設(shè)一個緩沖區(qū)，最好賦一個初值，以免出現(xiàn)不必要的異常
//讀文件數(shù)據(jù)
int ret = read(fd,buf,1024); //成功返回讀到的字節(jié)數(shù)；若讀到文件尾則返回0；失敗返回-1
if(ret <0){
printf("讀取異常！\n");
exit(1);
}
printf("讀取文件的數(shù)據(jù)大小和內(nèi)容為： %d-\n%s\n",ret,buf);
//把buf中讀到的數(shù)據(jù)保存到另一個文件（testb.txt）中。
if((fdb=open("./testb.txt",O_RDWR | O_CREAT,0666)) == -1){
printf("file testb.txt open fail!\n");
return -1;
}
int retb = write(fdb,buf,strlen(buf));
if(retb <0){
printf("寫數(shù)據(jù)異常！\n");
exit(1);
}
printf("兩文件描述號： %d %d\n",fd,fdb); //顯示文件描述符
close(fd); //關(guān)閉文件
close(fdb);
return 0;
}
lseek()函數(shù)---標(biāo)準(zhǔn)IO中fseek函數(shù)
???lseek用于設(shè)置打開文件的偏移量。
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
成功返回新的文件偏移量，失敗返回-1
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
對offset的解釋取決于whence的值：
???若whence == SEEK_SET，則將文件偏移量設(shè)為距文件開頭offset個字節(jié)，此時offset必須為非負(fù)
???若whence == SEEK_CUR，則將文件偏移量設(shè)為當(dāng)前值 + offset，此時offset可正可負(fù)
???若whence == SEEK_END，則將文件偏移量設(shè)為文件長度 + offset，此時offset可正可負(fù)
注意：
??????lseek僅將新的文件偏移量記錄在內(nèi)核中，它并不引起任何IO操作，因此它不是系統(tǒng)調(diào)用IO，但該偏移量會用于下一次read/write操作。
dup()和dup2()函數(shù)
??????兩個函數(shù)都可以來復(fù)制一個現(xiàn)有的文件描述符，使多個文件描述符指向同一個文件，也可以把標(biāo)準(zhǔn)輸入和輸出換成某個文件的輸入輸出：
#include <unistd.h>
int dup(int fd);
int dup2(int fd, int fd2);
???關(guān)于dup函數(shù)，當(dāng)我們調(diào)用它的時候，dup會返回一個新的描述符，這個描述一定是當(dāng)前可用文件描述符中的最小值。
??????我們知道，一般的0，1，2描述符分別被標(biāo)準(zhǔn)輸入、輸出、錯誤占用，所以在程序中如果close(1)關(guān)掉標(biāo)準(zhǔn)輸出，調(diào)用dup函數(shù)，此時返回的描述符就是1。
???對于dup2，可以用fd2指定新描述符的值，如果fd2本身已經(jīng)打開了，則會先將其關(guān)閉。
返回fd2。如果fd剛好和fd2相等，就直接返回fd2，不關(guān)閉。
總之：這兩個函數(shù)返回的描述符與fd描述符所指向的文件共享同一文件表項。
dup和dup2的例子：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
int main() {
int fd = 0; //相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)i/o中的 FILE *fp,用于后面的文件操作
if ((fd = open("./test.txt", O_CREAT | O_RDWR,0666)) == -1) {
printf("++++++++++++++=open file fail\n");
return -1;
}
if(write(fd,"hello 111111\n",13)!=13){ //寫入之前如果文件存在，手動清除原內(nèi)容，
printf("寫錯誤！");
exit(1);
}
//int dup_fd = dup(fd); //或
int dup_fd = dup(fd,4); //復(fù)制文件描述符,重新指定描述符，
printf("fd:%d dup_fd:%d\n",fd,dup_fd); //fd:3 dup_fd:4,此時，4和3是描述指向同一個文件
if(write(4,"hello 222222\n",13)!=13){ //再往4描述符指向的文件中寫入數(shù)據(jù)，是向test.txt寫入的
printf("寫錯誤！");
exit(1);
}
close(dup_fd);
close(fd);
return 0;
}
??????我們知道，一般0，1，2描述符分別被標(biāo)準(zhǔn)輸入、輸出、錯誤占用，我在如下代碼中，我讓fd指向1標(biāo)準(zhǔn)輸出，即讓test.txt代替了屏幕文件了。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
int main() {
int fd = 0; //相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)i/o中的 FILE *fp,用于后面的文件操作
if ((fd = open("./test.txt", O_CREAT | O_RDWR,0666)) == -1) {
printf("++++++++++++++=open file fail\n");
return -1;
}
if(write(fd,"hello 111111\n",13)!=13){ //寫入之前如果文件存在，手動清除原內(nèi)容，
printf("寫錯誤！");
exit(1);
}
int dup_fd = dup2(fd,1); //復(fù)制文件描述符,重新指定描述符，
printf("fd:%d dup_fd:%d\n",fd,dup_fd); //fd:3 dup_fd:1,此時，1和3是描述指向同一個文件，此時為1，即打印到文件test.txt中了，而不是屏幕上
fflush(stdout); //刷新標(biāo)準(zhǔn)輸出
close(dup_fd);
close(fd);
return 0;
}
fcntl()和ioctl()函數(shù)
fcntl原型
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );
功能
??????fcntl函數(shù)其實是File Control的縮寫，通過fcntl可以設(shè)置、或者修改已打開的文件性質(zhì)。
參數(shù)
???fd：指向打開文件
???cmd：控制命令，通過指定不同的宏來修改fd所指向文件的性質(zhì)。
F_DUPFD
用來查找大于或等于參數(shù) arg 的最小且仍未使用的文件描述符，并且復(fù)制參數(shù) fd 的文件描述符。
作用就和dup和dup2一樣，雖然能實現(xiàn)一樣的工程，但項目中推薦用dup和dup2哈！
返回值：返回復(fù)制后的新文件描述
F_GETFL、F_SETFL
取得/設(shè)置文件狀態(tài)標(biāo)志，通過第三個參數(shù)設(shè)置
可以更改的幾個標(biāo)志是：O_APPEND、O_NONBLOCK、SYNC、O_ASYNC
（O_RDONLY、O_WRONLY和O_RDWR不適用）
什么時候需要fcntl來補(bǔ)設(shè)？
當(dāng)文件描述符不是你自己open得到，而是調(diào)用別人給的函數(shù)，別人的函數(shù)去open某個文件，
然后再將文件描述符返回給你用，在這種情況下，我們是沒辦法去修改被人的函數(shù)，
在他調(diào)用的
