基于C的文件操作 在ANSI C中,对文件的操作分为两种方式,即流式文件操作和I/O文件操作
一、流式文件操作1.fopen()
FILE *fopen(const char *filename,const char *mode) //4996 文件通过fopen_s和 _wfopen_s打开后是不共享的,"r"的话,其他程序可只读打开,其他模式都打开不了 errno_t fopen_s( FILE** pFile, const char *filename, const char *mode ); errno_t _wfopen_s( FILE** pFile, const wchar_t *filename, const wchar_t *mode ); _tfopen_s fopen_s(&fp,"newfile.txt","rw,ccs=encoding"); 允许的值的编码是UNICODE,UTF-8和UTF-16LE。 如果存在为不指定任何值编码,fopen_s使用ANSI编码。 FILE *pfile; errno_t err = fopen_s(&pfile, "1.txt", "r"); if (err == 0)//返回0为成功 { cout << "The file '1.txt' was opened\n" << endl; } "r" 只读,文件不存在则失败 rw ra wa 都是不允许的 "w" 只写,文件不存就创建,如果该文件存在,其内容将被销毁。 "a" 追加,文件不存就创建 "r+" 读/写,如无文件出错,打开位于文件头 "w+" 读/写,文件不存就创建 "a+" 读取和追加,文件不存就创建 一个文件可以以文本模式或二进制模式打开, 这两种的区别是:在二进制模式中换行被当成一个字符''\n'', 而文本模式认为它是两个字符0x0D,0x0A; \r\n 如果在文件中读到0x1B,文本模式会认为这是文件结束符,也就是二进制模型不会对文件进行处理, 而文本方式会按一定的方式对数据作相应的转换。系统默认的是以文本模式打开 t b
D 指定临时文件。最后的文件指针被关闭时,它将被删除。 共享模式 _fsopen、_wfsopen _tfsopenFILE *_fsopen(
const char *filename, const char *mode, int shflag);变量shflag是常量表达式包含 Share.h 中定义的以下清单常量之一。
_SH_COMPAT 为 16 位应用程序设置兼容性模式。_SH_DENYNO 允许读取和写入访问。_SH_DENYRD 拒绝对文件的读取访问。_SH_DENYRW 拒绝对文件的读取和写入访问。_SH_DENYWR 拒绝对文件的写入访问。允许其他读的话,你关闭文件之后,他才会读到你写的内容
13.fread()
char x[4230]; fread(x,200,12 ,fp);//共读取200*12=2400个字节size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t n, FILE *stream);
size是每块的字节数;n是读取的块数, 如果成功,返回实际读取的块数(不是字节数), 本函数一般用于二进制模式打开的文件中。14.fwrite() char x[]="I Love You"; fwire(x, 6,12,fp);//写入6*12=72字节 将把"I Love"写到流fp中12次,共72字节 size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t n, FILE *stream); 如果成功,返回实际写入的块数(不是字节数),本函数一般用于二进制模式打开的文件中。2.fclose()
int fclose(FILE *fp);如果成功,返回0,失败返回EOF 3.fputc() fputwc _fputtc 返回EOF WEOF指示错误 fputc('X',fp);4.fgetc() fgetwc _fgettc 返回EOF WEOF指示错误 char ch1=fgetc(fp);5.fseek() 此函数一般用于二进制模式打开的文件中,功能是定位到流中指定的位置 int fseek(FILE *stream, long offset, int whence); 如果成功返回0,参数offset是移动的字符数,whence是移动的基准,取值是 SEEK_SET 0 文件开头 SEEK_CUR 1 当前读写的位置 SEEK_END 2 文件尾部fseek(fp,1234L,SEEK_CUR);//把读写位置从当前位置向后移动1234字节
fseek(fp,0L,2);//把读写位置移动到文件尾6.fputs() fputs("I Love You",fp);7.fgets() 从流中读一行或指定个字符 char *fgets(char *s, int n, FILE *stream); 从流中读取n-1个字符,除非读完一行,不包括行尾的''\n''参数s是来接收字符串, 如果成功则返回s的指针,否则返回NULL。8.fprintf() fprintf(fp,"%2d%s",4,"Hahaha");9.fscanf() fscanf(fp,"%d%d" ,&x,&y);10.feof() if(feof(fp)) printf("已到文件尾");11.ferror() int ferror(FILE *stream); 返回流最近的错误代码,可用clearerr()来清除它,void clearerr(FILE *stream); printf("%d",ferror(fp));12.rewind() 把当前的读写位置回到文件开始,相当于fseek(fp,0L,SEEK_SET); rewind(fp);13.remove() 删除文件 remove("c:\\io.sys");15.tmpfile()
生成一个临时文件,以"w+b"的模式打开,并返回这个临时流的指针, 如果失败返回NULL。在程序结束时,这个文件会被自动删除。 FILE *fp=tmpfile();16.tmpnam(); //4996 char *tmpnam(char *s); 生成一个唯一的文件名, 其实tmpfile()就调用了此函数,参数s用来保存得到的文件名,并返回这个指针, 如果失败,返回NULL。 char name[100] = {0}; if (0 == tmpnam_s(name, 100)) //tmpnam(name); printf("Temporary name: %s\n", name);二、直接I/O文件操作
这是C提供的另一种文件操作,它是通过直接存/取文件来完成对文件的处理, 而上篇所说流式文件操作是通过缓冲区来进行;流式文件操作是围绕一个FILE指针来进行, 而此类文件操作是围绕一个文件的“句柄”来进行,什么是句柄呢?它是一个整数, 是系统用来标识一个文件(在WINDOWS中,句柄的概念扩展到所有设备资源的标识)的唯一的记号。 此类文件操作常用的函数如下表, 这些函数及其所用的一些符号在io.h和fcntl.h中定义,在使用时要加入相应的头文件。1.open()
打开一个文件并返回它的句柄,如果失败,将返回一个小于0的值 int open(const char *path, int access [, unsigned mode]); path是要打开的文件名,access是打开的模式, mode是可选项。表示文件的属性,主要用于UNIX系统中,在DOS/WINDOWS这个参数没有意义 打开模式如下 O_RDONLY 只读方式 O_WRONLY 只写方式 O_RDWR 读/写方式 O_NDELAY 用于UNIX系统 O_APPEND 追加方式 O_CREAT 如果文件不存在就创建 O_TRUNC 把文件长度截为0 O_EXCL 和O_CREAT连用, 如果文件存在返回错误 O_BINARY 二进制方式 O_TEXT 文本方式 int handle=open("c:\\msdos.sys",O_BINARY|O_CREAT|O_WRITE); 指定共享模式 _topen int _open、_wopen (filename, oflag, pmode)//<io.h> <fcntl.h>//4996 返回值-1 指示错误 _sopen_s、_wsopen_s 非零返回值指示错误errno_t _sopen_s( int* pfh, const char *filename, int oflag, int shflag, int pmode);pfh
文件句柄或 -1(如果出现错误)。oflag 允许的操作类型 _O_APPEND 在执行每个写入操作之前,将文件指针移动到文件末尾 _O_BINARY 二进制模式 _O_TEXT 文本模式 _O_CREAT 创建文件并打开它以供写入,filename存在则不起作用 _O_RDONLY 打开文件以供只读。 不能与指定 _O_RDWR或 _O_WRONLY _O_WRONLY 打开文件以供只写。 不能与指定 _O_RDONLY或 _O_RDWR _O_RDWR 打开文件以供读取和写入。不能与指定 _O_RDONLY或 _O_WRONLY _O_TRUNC 打开文件并将其长度截断为零;该文件必须具有写入权限。 不能与指定 _O_RDONLY。 _O_TRUNC用于 _O_CREAT打开一个现有文件或创建一个文件。 _O_U16TEXT _O_U8TEXT _O_WTEXTshflag 允许的共享类型。 _SH_DENYRW 拒绝对文件的读取和写入访问。 _SH_DENYWR 拒绝对文件的写入访问。 _SH_DENYRD 拒绝对文件的读取访问。 _SH_DENYNO 允许读取和写入访问。pmode=0 权限设置 _S_IREAD 只允许读取。 _S_IWRITE 允许写入。(实际上,允许读取和写入) _S_IREAD | _S_IWRITE 允许读取和写入。 不可能提供只写权限。 因此,模式 _S_IWRITE和 _S_IREAD | _S_IWRITE是等效的。 int fh; errno_t err = _sopen_s(&fh, "1.txt", _O_RDWR, _SH_DENYNO, _S_IREAD | _S_IWRITE); printf("%d %d\n", err, fh); if (err != 0) exit(1); write(fh, "i love u", 8);2.close() close(handle)3.lseek() 此函数返回执行后文件新的存取位置。 lseek(handle,-1234L,SEEK_CUR);//把存取位置从当前位置向前移动1234个字节。 x=lseek(hnd1,0L,SEEK_END);//把存取位置移动到文件尾,x=文件尾的位置即文件长度4.read() char x[200]; read(hnd1,x,200);5.write() char x[]="I Love You"; write(handle,x,strlen(x));7.eof() while(!eof(handle1)){……};8.filelength() 相当于lseek(handle,0L,SEEK_END); long x=filelength(handle);9.rename() rename("c:\\config.sys","c:\\config.w40");10.chsize(); 改变文件长度 int chsize(int handle, long size); 参数size表示文件新的长度,成功返回0,否则返回-1, 如果指定的长度小于文件长度,则文件被截短; 如果指定的长度大于文件长度,则在文件后面补"\0"。 chsize(handle,0x12345);C++:
在fstream类中
一、打开文件 void open(const char* filename,int mode,int access); mode:要打开文件的方式: ios::app: 以追加的方式打开文件 ,文件不存在,则创建,它与任何一个使用,都是文件不存在则创建,有app,即使没写out也会有out ios::ate: 打开文件后立即定位到文件末尾, 不可单独使用,文件不存在,则失败,ios:app就包含有此属性 ios::binary: 以二进制方式打开文件,缺省的方式是文本方式。两种方式的区别见前文 ios::in: 读,文件不存在,则失败(ifstream的默认模式) ios::out: 写,文件不存在,则创建(ofstream的默认模式) ios::nocreate: 不建立文件,所以文件不存在时打开失败 ios::noreplace:不覆盖文件,所以打开文件时如果文件存在失败 ios::trunc: 打开文件时,删除文件现有的内容, 不可单独使用,必须有ios::out配合使用,文件不存在则创建 access:打开文件的属性 0:普通文件,打开访问 1:只读文件 2:隐含文件 4:系统文件Windows系统的文本文件,每一行结束以2个字符(CR和LF)为记号未设置binary进行读或写,换行字符会被替换为上述2个字符如果文件内容是二进制数据而非字符序列,就应该使用binary,例如复制文件如果将文件当做文本处理,则不应该设置binaryfstream file1;
file1.open("c:\\config.sys",ios::binary|ios::in,0);fstream有两个子类:ifstream和ofstream
ifstream file2("c:\\pdos.def");//以输入方式打开文件 ofstream file3("c:\\x.123");//以输出方式打开文件对比Cin 读取 "r" binary 相当于加了一个bout 清空而后涂写 "w"out|trunc 清空而后涂写 "w"out|app 追加 "a"app 追加 "a"in|out 文件不存在则失败,没有trunc,也会删除文件内容,为保留需加app "r+"in|out|trunc 先清空,再读/写 "w+"in|app 在尾段更新 "a+"in|out|app 在尾段更新 "a+"trunc|app 是不允许的
ifstream file;
file.open("1.txt");if (file){
char c; while (file.get(c)) { cout.put(c); }file.clear();//清除设于文件尾端的state flag
file.close();}不采用字符逐一处理,改用单独一个语句打印整个内容
cout << file.rdbuf();二、关闭文件
file1.close();三、读写文件1、文本文件的读写 file1<<"I Love You";//向文件写入字符串"I Love You" int I; file1>>I;//从文件输入一个整数值。操纵符 功能 输入/输出
dec 格式化为十进制数值数据 输入和输出 endl 输出一个换行符并刷新此流 输出 ends 输出一个空字符 输出 hex 格式化为十六进制数值数据 输入和输出 oct 格式化为八进制数值数据 输入和输出 setpxecision(int p) 设置浮点数的精度位数 输出要把123当作十六进制输出:
file1<<hex<<123; 要把3.1415926以5位精度输出: file1<<setpxecision(5)<<3.1415926。2、二进制文件的读写①put() 向流写入一个字符 file1.put(''c'');②get() char x; file2.get(x); x=file2.get();//这种形式是从流中返回一个字符,如果到达文件尾,返回EOF file2.get(str1,127,"A");//ifstream &get(char *buf,int num,char delim="\n"); //从文件中读取字符到字符串str1,当遇到字符''A''或读取了127个字符时终止。③读写数据块 read(unsigned char *buf,int num); write(const unsigned char *buf,int num);read()从文件中读取 num 个字符到 buf 指向的缓存中,
如果在还未读入 num 个字符时就到了文件尾,可以用成员函数 int gcount();来取得实际读取的字符数; 而 write() 从buf 指向的缓存写 num 个字符到文件中,值得注意的是缓存的类型是 unsigned char *,有时可能需要类型转换。 unsigned char str1[]="I Love You"; int n[5]; ifstream in("xxx.xxx"); ofstream out("yyy.yyy"); out.write(str1,strlen(str1));//把字符串str1全部写到yyy.yyy中 in.read((unsigned char*)n,sizeof(n));//从xxx.xxx中读取指定个整数,注意类型转换 in.close();out.close();四、检测EOF
eof();如果到达文件尾返回非0值,否则返回0。五、文件定位 和C的文件操作方式不同的是,C++ I/O系统管理两个与一个文件相联系的指针 一个是读指针,它说明输入操作在文件中的位置;另一个是写指针,它下次写操作的位置。 seekg()是设置读位置,seekp是设置写位置istream &seekg(streamoff offset,seek_dir origin);
ostream &seekp(streamoff offset,seek_dir origin);streamoff定义于 iostream.h 中,定义有偏移量 offset 所能取得的最大值
seek_dir 表示移动的基准位置,是一个有以下值的枚举 ios::beg: 文件开头 ios::cur: 文件当前位置 ios::end: 文件结尾这两个函数一般用于二进制文件,
因为文本文件会因为系统对字符的解释而可能与预想的值不同file1.seekg(1234,ios::cur);//把文件的读指针从当前位置向后移1234个字节
file2.seekp(1234,ios::beg);//把文件的写指针从文件开头向后移1234个字节//头文件 sstream
stringstream strm; string s = "hello"; stringstream strm1(s); //拷贝一个字符串 strm1.str(); //返回strm1所保存的string的拷贝 strm1.str(s); //将s拷贝到strm中,返回void例:
//从cin读取姓名电话,以空格隔开,保存到结构体 string line, word; vector<PersonInfo> people; while (getline(cin,line)) { PersonInfo info; istringstream record(line); record >> info.name; // >> 操作符会以空格停止 while (record >> word) info.phones.push_back(word); people.push_back(info); }//再写到文件
fstream fstrm4("4.txt", ios::in | ios::out | ios::app); for (size_t i = 0; i < people.size(); ++i) { fstrm4 << endl; fstrm4 << people[i].name << ' '; auto beg = people[i].phones.begin(); auto end = people[i].phones.end(); while (beg != end) { fstrm4 << *beg++ << ' '; } } fstrm4.close();for (const auto &entry : people)
{ ostringstream formatted, badNums; for (const auto &nums : entry.phones) { // if (!valid(nums)) //假设有valid函数验证电话号码的正确性// badNums << "" << nums;// else formatted << " " << /*format(*/nums/*)*/; //假设有format函数 格式化电话号码 } if (badNums.str().empty()) cout << entry.name << " " << formatted.str() << endl; else cerr << "input error:" << entry.name << " invalid number(s) " << badNums.str() << endl; } Win32 overlapped I/OCreateFile()、ReadFile()、WriteFile()
CloseHandle()打开文件(硬盘、软盘、光盘等)、串行口、并行口、Named pipes、Console
HANDLE WINAPI CreateFile( //失败返回INVALID_HANDLE_VALUE _In_ LPCTSTR lpFileName, //文件名 _In_ DWORD dwDesiredAccess, //存取模式(读或写) _In_ DWORD dwShareMode, //共享模式 _In_opt_ LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, //安全属性 _In_ DWORD dwCreationDisposition, //如何产生 _In_ DWORD dwFlagsAndAttributes, //文件属性 _In_opt_ HANDLE hTemplateFile //一个临时文件,将拥有全部的属性拷贝);dwDesiredAccess :GENERIC_READ、GENERIC_WRITE
dwShareMode :0 不共享 FILE_SHARE_DELETE FILE_SHARE_READ FILE_SHARE_WRITElpSecurityAttributes :可以为NULL
dwCreationDisposition :CREATE_ALWAYS
指定文件存在且是可写的则重写该文件,函数成功, last-error:ERROR_ALREADY_EXISTS 指定文件不存在,且路径存在,创建新文件,函数成功 last-error:0 CREATE_NEW 文件不存在且路径可写时创建新文件, 存在则函数失败,last-error:ERROR_FILE_EXISTS OPEN_ALWAYS 文件存在,函数成功last-error:ERROR_ALREADY_EXISTS 文件不存在且路径可写时创建新文件last-error:0 OPEN_EXISTING 不存在,函数失败last-error:ERROR_FILE_NOT_FOUND TRUNCATE_EXISTING 打开并清空,必须使用GENERIC_WRITE 不存在,函数失败last-error:ERROR_FILE_NOT_FOUND dwFlagsAndAttributes, //文件属性(关键)FILE_FLAG_OVERLAPPED 异步
hTemplateFile
可选择的,可为NULL BOOL WINAPI ReadFile( _In_ HANDLE hFile, _Out_ LPVOID lpBuffer, _In_ DWORD nNumberOfBytesToRead, _Out_opt_ LPDWORD lpNumberOfBytesRead, _Inout_opt_ LPOVERLAPPED lpOverlapped);BOOL WINAPI WriteFile(
_In_ HANDLE hFile, _In_ LPCVOID lpBuffer, _In_ DWORD nNumberOfBytesToWrite, _Out_opt_ LPDWORD lpNumberOfBytesWritten, _Inout_opt_ LPOVERLAPPED lpOverlapped);如果CreateFile的第6个参数指定为FILE_FLAG_OVERLAPPED,就必须在上述的lpOverlapped参数中提供一个指针,指向OVERLAPPED结构
typedef struct _OVERLAPPED {
ULONG_PTR Internal; ULONG_PTR InternalHigh; union { struct { DWORD Offset; DWORD OffsetHigh; }; PVOID Pointer; }; HANDLE hEvent;} OVERLAPPED, *LPOVERLAPPED;Internal:通常保留
InternalHigh:通常保留Offset:文件之中开始被读或被写的偏移位置(以字节为单位),以文件头开始算起,如果目标设备(例如 pipes)没有支持文件位置,则此栏被忽略hEvent:一个手动重置的event对象,当overlapped I/O完成时即被激发,ReadFileEx()和WriteFileEx() 会忽略这个栏位,彼时它可能用来被传递一个用户自定义的指针
BOOL WINAPI GetOverlappedResult(
_In_ HANDLE hFile, _In_ LPOVERLAPPED lpOverlapped, _Out_ LPDWORD lpNumberOfBytesTransferred, _In_ BOOL bWait);lpNumberOfBytesTransferred:真正被传输的字节个数
bWait:是否要等待操作完成成功返回TRUE,失败返回FALSE,如果bWait为FALSE而overlapped还是没有完成,GetLastError()传回ERROR_IO_INCOMPLETE
1.BOOL rc;HANDLE hFile;DWORD numread;OVERLAPPED overlap;memset(&overlap, 0, sizeof(overlap));char buf[512];memset(buf, 0, sizeof(buf));hFile = CreateFile(_T("1.txt"),
GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL);if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE){}2.
overlap.Offset = 1500;3.
rc = ReadFile(hFile, buf, 300, &numread, &overlap);4.
if (rc){ //successfully}else{ if (GetLastError() == ERROR_IO_PENDING) //等待执行 { WaitForSingleObject(hFile, INFINITE);//等待执行完毕 rc = GetOverlappedResult(hFile, &overlap, &numread, FALSE); } else //其他错误 {}5.CloseHandle(hFile);
区别:
1、缓冲文件系统与非缓冲系统的区别
缓冲文件系统(fopen):在内存为每个文件开辟一个缓存区,当执行读操作,从磁盘文件将数据读入内存缓冲区,装满后从内存缓冲区依次读取数据。写操作同理。
内存缓冲区的大小影响着实际操作外存的次数,缓冲区越大,操作外存的次数越少,执行速度快,效率高。缓冲区大小由机器而定。借助文件结构体指针对文件管理,可读写字符串、格式化数据、二进制数据。非缓冲文件系统(open):依赖操作系统功能对文件读写,不设文件结构体指针,只能读写二进制文件。2、open属于低级IO,fopen属于高级IO
3、open返回文件描述符,属于用户态,读写需进行用户态与内核态切换。
fopen返回文件指针4、open是系统函数,不可移植
fopen是标准C函数,可移植5、一般用fopen打开普通文件,open打开设备文件
6、如果顺序访问文件,fopen比open快
如果随机访问文件,open比fopen快