一、为什么使用文件？
如果没有文件，我们写的程序的数据是存储在电脑的内存中，如果程序退出，内存回收，数据就丢失 了，等再次运行程序，是看不到上次程序的数据的，如果要将数据进行持久化的保存，我们可以使用文件。
二、什么是文件？
磁盘上的文件是文件。 但是在程序设计中，我们⼀般谈的文件有两种：程序文件、数据文件（从文件功能的角度来分类的）。
2.1程序文件
程序文件包括源程序文件（后缀为.c）,目标文件（windows环境后缀为.obj）,可执行程序（windows 环境后缀为.exe）。
2.2数据文件
文件的内容不一定是程序，而是程序运行时读写的数据，比如程序运行需要从中读取数据的文件，或 者输出内容的文件。
本章讨论的是数据文件。 在以前各章所处理数据的输入输出都是以终端为对象的，即从终端的键盘输入数据，运行结果显示到显示器上。 其实有时候我们会把信息输出到磁盘上，当需要的时候再从磁盘上把数据读取到内存中使用，这里处理的就是磁盘上文件。
2.3文件名
一个文件要有一个唯一的文件标识，以便用户识别和引用。文件名包含3部分：文件路径+文件名主干+文件后缀 例如： c:\code\test.txt 为了方便起见，文件标识常被称为文件名。
三、二进制文件和文本文件
根据数据的组织形式，数据文件被称为文本文件或者二进制文件。 数据在内存中以二进制的形式存储，如果不加转换的输出到外存的文件中，就是二进制文件。 如果要求在外存上以ASCII码的形式存储，则需要在存储前转换。以ASCII字符的形式存储的文件就是文本文件。 一个数据在文件中是怎么存储的呢？ 字符一律以ASCII形式存储，数值型数据既可以永ASCII形式存储，也可以使用二进制形式存储。 如有整数10000，如果以ASCII码的形式输出到磁盘，则磁盘中占用5个字节，而二进制形式输出，则在磁盘上只占4个字节。
测试代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10000;
FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
fwrite(&a, 4, 1, pf);//⼆进制的形式写到⽂件中
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
在VS上打开二进制文件：
四、文件的打开和关闭
4.1 流和标准流
4.1.1 流
我们程序的数据需要输出到各种外部设备，也需要从外部设备获取数据，不同的外部设备的输入输出 操作各不相同，为了方便程序员对各种设备进行方便的操作，我们抽象出了流的概念，我们可以把流想象成流淌着字符的河。
C程序针对文件、画面、键盘等的数据输入输出操作都是通过流操作的。一般情况下，我们要想向流里写数据，或者从流中读取数据，都是要打开流，然后操作。
4.1.2 标准流
那为什么我们从键盘输入数据，向屏幕上输出数据，并没有打开流呢？ 那是因为C语言程序在启动的时候，默认打开了3个流：
1.stdin-标准输入流，在大多数的环境中从键盘输入，scanf函数就是从标准输入流中读取数据。
2.stdout-标准输出流，大多数的环境中输出至显示器界面，printf函数就是将信息输出到标准输出 流中。
3.stderr-标准错误流，大多数环境中输出到显示器界面。
这是默认打开了这三个流，我们使用scanf、printf等函数就可以直接进行输入输出操作的。 stdin、stdout、stderr 三个流的类型是：FILE * ，通常称为文件指针。C语言中，就是通过FILE* 的文件指针来维护流的各种操作的。
4.2 文件指针
缓冲文件系统中，关键的概念是“文件类型指针”，简称“文件指针”。 每个被使用的文件都在内存中开辟了一个相应的文件信息区，用来存放文件的相关信息。这些信息是保存在一个结构体变量中的。该结构体类型是由系统声明的，取名FILE.
例如，VS2013编译环境提供的 stdio.h 头文件中有以下的文件类型申明：
struct _iobuf {
char* _ptr;
int _cnt;
char* _base;
int _flag;
int _file;
int _charbuf;
int _bufsiz;
char* _tmpfname;
};
typedef struct _iobuf FILE;
不同的C编译器的FILE类型包含的内容不完全相同，但是大同小异。 每当打开一个文件的时候，系统会根据文件的情况自动创建一个FILE结构的变量，并填充其中的信息，使用者不必关心细节。 一般都是通过一个FILE的指针来维护这个FILE结构的变量，这样使用起来更加方便。
下面我们可以创建⼀个FILE*的指针变量:
FILE* pf;
定义pf是一个指向FILE类型数据的指针变量。可以使pf指向某个文件的文件信息区。通过该文件信息区中的信息就能够访问该文件。也就是说，通过文件指针变量能够间接找到与它关联的文件。
4.3 文件的打开和关闭
文件在读写之前应该先打开文件，在使用结束之后应该关闭文件。 在编写程序的时候，在打开文件的同时，都会返回一个FILE*的指针变量指向该文件，也相当于建立了指针和文件的关系。 ANSI C规定使用 fopen 函数来打开文件， fclose 来关闭⽂件。文
//打开文件
FILE* fopen(const char* filename, const char* mode);//关闭文件
int fclose(FILE* stream);
mode表示文件的打开模式，下面都是文件的打开模式：
| 文件使用方法 | 含义 | 如果指定文件不存在 |
| “r”（只读） | 为了输⼊数据，打开⼀个已经存在的⽂本⽂件 | 出错 |
| “w”（只写） | 为了输出数据，打开⼀个⽂本⽂件 | 建立一个新的文件 |
| “a”（追加） | 向⽂本⽂件尾添加数据 | 建立一个新的文件 |
| “rb”（只读） | 为了输⼊数据，打开⼀个⼆进制⽂件 | 出错 |
| “wb”（只写） | 为了输⼊数据，打开⼀个⼆进制⽂件 | 建立一个新的文件 |
| “ab”（追加） | 向⼀个⼆进制⽂件尾添加数据 | 建立一个新的文件 |
| “r+”（读写） | 为了读和写，打开⼀个⽂本⽂件 | 出错 |
| “w+”（读写） | 为了读和写，建立⼀个⽂本⽂件 | 建立一个新的文件 |
| “a+”（读写） | 打开⼀个⽂件，在⽂件尾进⾏读写 | 建立一个新的文件 |
| “rb+”（读写） | 为了读和写打开⼀个⼆进制⽂件 | 出错 |
| “wb+”（读 写） | 为了读和写，新建⼀个新的⼆进制⽂件 | 建立一个新的文件 |
| “ab+”（读 写） | 打开⼀个⼆进制⽂件，在⽂件尾进⾏读和写 | 建立一个新的文件 |
实例代码：
/* fopen fclose example */
#include <stdio.h>
int main()
{
FILE* pFile;
// 打开⽂件
pFile = fopen("myfile.txt", "w");
// ⽂件操作
if (pFile != NULL)
{
fputs("fopen example", pFile);
//关闭⽂件
fclose(pFile);
}
return 0;
}
五、文件的顺序读写
5.1 顺序读写函数介绍
| 函数名 | 功能 | 适用于 |
| fgetc | 字符输⼊函数 | 所有输⼊流 |
| fputc | 字符输出函数 | 所有输出流 |
| fgets | ⽂本⾏输⼊函数 | 所有输⼊流 |
| fputs | ⽂本⾏输出函数 | 所有输出流 |
| fscanf | 格式化输⼊函数 | 所有输⼊流 |
| fprintf | 格式化输出函数 | 所有输出流 |
| fread | ⼆进制输⼊ | 文件输⼊流 |
| fwrite | ⼆进制输出 | 文件输出流 |
上面说的适用于所有输入流一般指适用于标准输入流和其他输入流（如文件输入流）；所有输出流一般指适用于标准输出流和其他输出流（如文件输出流）。
六、文件的随机读写
6.1 fseek
根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针（文件内容的光标）。
int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );
例子：
/* fseek example */
#include <stdio.h>
int main()
{
FILE* pFile;
pFile = fopen("example.txt", "wb");
fputs("This is an apple.", pFile);
fseek(pFile, 9, SEEK_SET);
fputs(" sam", pFile);
fclose(pFile);
return 0;
}
6.2 ftell
返回文件指针相对于起始位置的偏移量。
long int ftell ( FILE * stream );
例子：
/* ftell example : getting size of a file */
#include <stdio.h>
int main()
{
FILE* pFile;
long size;
pFile = fopen("myfile.txt", "rb");
if (pFile == NULL)
perror("Error opening file");
else
{
fseek(pFile, 0, SEEK_END); // non-portable
size = ftell(pFile);
fclose(pFile);
printf("Size of myfile.txt: %ld bytes.\n", size);
}
return 0;
}
6.3 rewind
让文件指针的位置回到文件的起始位置。
void rewind ( FILE * stream );
例子：
/* rewind example */
#include <stdio.h>
int main()
{
int n;
FILE* pFile;
char buffer[27];
pFile = fopen("myfile.txt", "w+");
for (n = 'A'; n <= 'Z'; n++)
fputc(n, pFile);
rewind(pFile);
fread(buffer, 1, 26, pFile);
fclose(pFile);
buffer[26] = '\0';
printf(buffer);
return 0;
}
