文件原理解析
C文件概述
程序执行时称为进程，进程运行过程中的数据均在内存中。 需要存储运算后的数据时，需要使用文件。这样程序下次启动后，就可以直接从文件中读取数据。(之前的程序每次运行都需要手动输入数据）。
文件是指存储在外部介质（如磁盘、磁带）上的数据集合。操作系统（ Windows、Linux、Mac 等）是以文件为单位对数据进行管理的。
实际上输入缓冲区和输出缓冲区是同一个区域。
缓冲文件系统：系统自动地在内存区为每个正在使用的文件开辟一个缓冲区。用缓冲文件系统进行的输入/输出称为高级磁盘输入/输出。
非缓冲文件系统：系统不自动开辟确定大小的缓冲区，而由程序为每个文件设定缓冲区。用非缓冲文件系统进行的输入/输出称为低级输入/输出。
缓冲区原理：
缓冲区是一段内存空间，分为读缓冲、写缓冲。
::: tip c语言缓冲的三种特性： （1）全缓冲：在这种情况下，当填满标准I/O缓存后才进行实际I/O操作。全缓冲的典型代表是对磁盘文件的读写操作。 （2）行缓冲：在这种情况下，当在输入和输出中遇到换行符时，将执行真正的I/O操作。这时，我们输入的字符先存放到缓冲区中，等按下回车键换行时才进行实际的I/O操作 典型代表是标准输入缓冲区 (stdin）和标准输出缓冲区（stdout）。 （3）不带缓冲：也就是不进行缓冲，标准出错情况（stderr)是典型代表，这使得出错信息可以直接尽快地显示出来。 :::
文件指针
每打开一个文件时，都会得到一个FILE*类型的文件指针fp，通过该文件指针对文件进行操作。
FILE是一个结构体类型，如下：
::: warning
每读取一个字符后，ptr会自动指向下一个字符。
:::
文件打开及关闭!
fopen函数用于打开由fname（文件名）指定的文件，并返回一个关联该文件的流（即fp指针）。如果发生错误，那么fopen返回NULL。mode（方式）用于决定文件的用途（如输入、输出等）。
常用mode参数：
fclose函数用于关闭给出的文件流，并释放已关联到流的所有缓冲区。fclose执行成功时返回0，否则返回EOF（-1）。
fputc函数用于将字符ch的值输出到fp指向的文件中，如果输出成功，那么返回输出的字符；如果输出失败，那么返回EOF。
fgetc函数用于从指定的文件中读入一个字符，该文件必须是以读或读写方式打开的。如果读取一个字符成功，那么赋给ch。如果遇到文件结束符，那么返回文件结束标志EOF。
fgetc每读到一个字符，都会自动指向下一个。
fgetc函数用于从指定的文件中读入一个字符，该文件必须是以读或读写方式打开的。如果读取一个字符成功，那么赋给ch。如果遇到文件结束符，那么返回文件结束标志EOF。
fgetc每读到一个字符，都会自动指向下一个。
代码如下：
#include <stdio.h>
int main()
{
FILE*fp;
fp=fopen("file.txt","r+");
if(NULL==fp)
{
perror("fopen");
return -1;
}
char c;
// c=fgetc(fp);
// printf("%c ",c);
// c=fgetc(fp);
// printf("%c ",c);
while((c=fgetc(fp))!=EOF)
{
printf("%c ",c);
}
c=fputc('W',fp);
if(-1==c)
{
perror("fputc");
return -1;
}
fclose(fp);
return 0;
}h e l l o::: warning 上述代码中同时读写的操作是在Clion实现的，VS中实现同时读写还需要其他操作。 :::
文件读写
fgetc和fputc每次只能读写一个字符。
fread和fwrite
其中buffer是一个指针，对fread来说它是读入数据的存放地址，对fwrite来说它是输出数据的地址(均指起始地址)；size是要读写的单个成员的字节数；count是要进行读写多少size字节的数据项；fp是文件型指针。
fread函数不知道存储读取内容的大小，只能传递要存储读取内容的空间大小，即count。
fwrite函数传递写入数据的实际大小，即num。
fread函数的返回值是读取的内容数量，fwrite函数写成功后的返回值是已写对象的数量。
::: warning
fwrite写入后光标移动到最后，再fread读取时读不到内容，所以不能同时使用。
:::
代码如下：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char buf[20]="Hello\nWorld";
FILE*fp;
int ret;
fp=fopen("file.txt","r+");
if(-1==fp)
{
perror("fopen");
return -1;
}
//ret=fwrite(buf,sizeof(char),strlen(buf),fp);
char buf1[20]={0};
ret=fread(buf1,sizeof(char),sizeof(buf1),fp);
printf("%s",buf1);
fclose(fp);
return 0;
}Hello
World在文本方式下，向文本文件中写入“\n”时实际存入磁盘的是“\r\n”，共12字节所有的接口调用都是Windows的系统调用，这是Windows的底层实现所决定的 (Mac和Linux不会)。
::: tip
以文本方式写入，一定要以文本方式读出，遇到“\r\n”时底层接口会自动转换为“\n”，因此用 fread函数再次读取数据时，得到的依然是“hello\nworld”，共11字节。
:::
如果把上述代码fopen函数中的“r+”改为“rb+”，即改为二进制方式，向磁盘写入11字节时，磁盘实际存储的就是11字节，打开该文件会发现没有换行，即helloworld是连在一起的，中间没有换行符，原因是txt文本编辑器必须遇到“\r\n”时才进行换行操作。
以文本方式写入的内容要以文本方式读取，以二进制方式写入的内容要以二进制方式读取。
fgets和fputs
fgets在到达行末时停止，fgets成功时返回str(字符串) ，失败时返回NULL，读到文件结尾时返回NULL。
fputs函数把str（字符串）指向的字符写到给出的输出流。成功时返回非负值，失败时返回EOF。
fgets一次读取一行，包括行尾的换行符。
文件位置指针偏移
fseek函数可以改变文件的位置指针。
*stream：文件类型指针。即FILE结构体中的ptr指针。
offset：位移量。
origin：起始点。
起始点：
位移量是以起始点为基点向前移动的字节数，一般要求为long型。 fseek函数调用成功时返回0，调用失败时返回非0。
ftell函数返回stream当前的文件位置（位置指针距离文件开头的位置），发生错误时返回-1。
