1.、文件的基本概念
所谓“文件”是指一组相关数据的有序集合。这个数据集有一个名称，叫做文件名。实际上在前面的各章中我们已经多次使用了文件，例如源程序文件、目标文件、可执行文件、库文件（头文件）等。
文件通常是驻留在外部介质（如磁盘等）上的，在使用时才调入内存中来。从不同的角度可对文件作不同的分类。
1) 从用户的角度看，文件可分为普通文件和设备文件两种。
普通文件是指驻留在磁盘或其它外部介质上的一个有序数据集，可以是源文件、目标文件、可执行程序；也可以是一组待输入处理的原始数据，或者是一组输出的结果。对于源文件、目标文件、可执行程序可以称作程序文件，对输入输出数据可称作数据文件。
设备文件是指与主机相联的各种外部设备，如显示器、打印机、键盘等。在操作系统中，把外部设备也看作是一个文件来进行管理，把它们的输入、输出等同于对磁盘文件的读和写。
通常把显示器定义为标准输出文件，一般情况下在屏幕上显示有关信息就是向标准输出文件输出。如前面经常使用的printf、putchar函数就是这类输出。
键盘通常被指定标准的输入文件，从键盘上输入就意味着从标准输入文件上输入数据。scanf、getchar函数就属于这类输入。
2) 从文件编码的方式来看，文件可分为ASCII码文件和二进制码文件两种。
ASCII文件也称为文本文件，这种文件在磁盘中存放时每个字符对应一个字节，用于存放对应的ASCII码。
例如，数5678的存储形式为：
共占用4个字节。
ASCII码文件可在屏幕上按字符显示，例如源程序文件就是ASCII文件，用DOS命令TYPE可显示文件的内容。由于是按字符显示，因此能读懂文件内容。
二进制文件是按二进制的编码方式来存放文件的。
例如，数5678的存储形式为：
00010110 00101110
只占二个字节。二进制文件虽然也可在屏幕上显示，但其内容无法读懂。C系统在处理这些文件时，并不区分类型，都看成是字符流，按字节进行处理。输入输出字符流的开始和结束只由程序控制而不受物理符号（如回车符）的控制。因此也把这种文件称作“流式文件”。
2、打开关闭文件
在C语言中用一个指针变量指向一个文件，这个指针称为文件指针。通过文件指针就可对它所指的文件进行各种操作。
定义说明文件指针的一般形式为：
FILE *指针变量标识符;
其中FILE应为大写，它实际上是由系统定义的一个结构，该结构中含有文件名、文件状态和文件当前位置等信息。在编写源程序时不必关心FILE结构的细节。例如：
FILE *fp;
表示fp是指向FILE结构的指针变量，通过fp即可找存放某个文件信息的结构变量，然后按结构变量提供的信息找到该文件，实施对文件的操作。习惯上也笼统地把fp称为指向一个文件的指针。
文件在进行读写操作之前要先打开，使用完毕要关闭。所谓打开文件，实际上是建立文件的各种有关信息，并使文件指针指向该文件，以便进行其它操作。关闭文件则断开指针与文件之间的联系，也就禁止再对该文件进行操作。
在C语言中，文件操作都是由库函数来完成的。
文件的打开(fopen函数)
fopen函数用来打开一个文件，其调用的一般形式为：
文件指针名 = fopen( 文件名, 使用文件方式 );
其中：
“文件指针名”必须是被说明为FILE 类型的指针变量；
“文件名”是被打开文件的文件名；
“使用文件方式”是指文件的类型和操作要求；
“文件名”是字符串常量或字符串数组。
例如：
FILE *fp;
fp=("file a","r");
其意义是在当前目录下打开文件file a，只允许进行“读”操作，并使fp指向该文件。又如：
FILE *fphzk;
fphzk=("c:\\hzk16","rb");
其意义是打开C驱动器磁盘的根目录下的文件hzk16，这是一个二进制文件，只允许按二进制方式进行读操作。两个反斜线“\\ ”中的第一个表示转义字符，第二个表示根目录。
使用文件的方式共有12种，下面给出了它们的符号和意义。
rt 只读打开一个文本文件，只允许读数据
wt 只写打开或建立一个文本文件，只允许写数据
at 追加打开一个文本文件，并在文件末尾写数据
rb 只读打开一个二进制文件，只允许读数据
wb 只写打开或建立一个二进制文件，只允许写数据
ab 追加打开一个二进制文件，并在文件末尾写数据
rt+ 读写打开一个文本文件，允许读和写
wt+ 读写打开或建立一个文本文件，允许读写
at+ 读写打开一个文本文件，允许读，或在文件末追加数据
rb+ 读写打开一个二进制文件，允许读和写
wb+ 读写打开或建立一个二进制文件，允许读和写
ab+ 读写打开一个二进制文件，允许读，或在文件末追加数据
对于文件使用方式有以下几点说明。
1、 文件使用方式由r、w、a、t、b 和 + 六个字符拼成，各字符的含义是：
r(read)：读
w(write)：写
a(append)：追加
t(text)：文本文件，可省略不写
b(banary)：二进制文件
+：读和写
2、凡用“r”打开一个文件时，该文件必须已经存在，且只能从该文件读出。
3、用“w”打开的文件只能向该文件写入。若打开的文件不存在，则以指定的文件名建立该文件，若打开的文件已经存在，则将该文件删去，重建一个新文件。
4、若要向一个已存在的文件追加新的信息，只能用“a”方式打开文件。但此时该文件必须是存在的，否则将会出错。
5、在打开一个文件时，如果出错，fopen将返回一个空指针值NULL。在程序中可以用这一信息来判别是否完成打开文件的工作，并作相应的处理。因此常用以下程序段打开文件：
if((fp=fopen("/var/log/httpd/access.log","rb")==NULL){
printf("error on open /var/log/httpd/access.log!");
getch();
exit(1);
}
这段程序的意义是，如果返回的指针为空，表示不能打开C盘根目录下的hzk16文件，则给出提示信息“error on open /var/log/httpd/access.log!”，下一行getch()的功能是从键盘输入一个字符，但不在屏幕上显示。在这里，该行的作用是等待，只有当用户从键盘敲任一键时，程序才继续执行，因此用户可利用这个等待时间阅读出错提示。敲键后执行exit(1)退出程序。
6、把一个文本文件读入内存时，要将ASCII码转换成二进制码，而把文件以文本方式写入磁盘时，也要把二进制码转换成ASCII码，因此文本文件的读写要花费较多的转换时间。对二进制文件的读写不存在这种转换。
7、标准输入文件(键盘)，标准输出文件(显示器)，标准出错输出(出错信息)是由系统打开的，可直接使用。
文件关闭函数（fclose函数）
文件一旦使用完毕，应用关闭文件函数把文件关闭，以避免文件的数据丢失等错误。
fclose函数调用的一般形式是：
fclose(文件指针);
例如：
fclose(fp);
正常完成关闭文件操作时，fclose函数返回值为0。如返回非零值则表示有错误发生。
3、读写文本文件
对文件的读和写是最常用的文件操作。在C语言中提供了多种文件读写的函数：
字符读写函数 ：fgetc和fputc
字符串读写函数：fgets和fputs
数据块读写函数：freed和fwrite
格式化读写函数：fscanf和fprinf
下面分别予以介绍。使用以上函数都要求包含头文件stdio.h。
字符读写函数fgetc和fputc
字符读写函数是以字符（字节）为单位的读写函数。每次可从文件读出或向文件写入一个字符。
1、 读字符函数fgetc
fgetc函数的功能是从指定的文件中读一个字符，函数调用的形式为：
字符变量=fgetc(文件指针);
例如：
ch=fgetc(fp);
其意义是从打开的文件fp中读取一个字符并送入ch中。
对于fgetc函数的使用有以下几点说明：
在fgetc函数调用中，读取的文件必须是以读或读写方式打开的。
读取字符的结果也可以不向字符变量赋值。例如：fgetc(fp); 但是读出的字符不能保存。
在文件内部有一个位置指针。用来指向文件的当前读写字节。在文件打开时，该指针总是指向文件的第一个字节。使用fgetc 函数后，该位置指针将向后移动一个字节。因此可连续多次使用fgetc函数，读取多个字符。应注意文件指针和文件内部的位置指针不是一回事。文件指针是指向整个文件的，须在程序中定义说明，只要不重新赋值，文件指针的值是不变的。文件内部的位置指针用以指示文件内部的当前读写位置，每读写一次，该指针均向后移动，它不需在程序中定义说明，而是由系统自动设置的。例如读入文件c1.doc，在屏幕上输出。
int main(void)
{
FILE *fp;
char ch;
if((fp=fopen("c1.txt","rt"))==NULL){
printf("\nCannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
ch=fgetc(fp);
while(ch!=EOF){
putchar(ch);
ch=fgetc(fp);
}
fclose(fp);
}
本例程序的功能是从文件中逐个读取字符，在屏幕上显示。程序定义了文件指针fp，以读文本文件方式打开文件“ex1_1.c”，并使fp指向该文件。如打开文件出错，给出提示并退出程序。程序第10行先读出一个字符，然后进入循环，只要读出的字符不是文件结束标志（每个文件末有一结束标志EOF）就把该字符显示在屏幕上，再读入下一字符。每读一次，文件内部的位置指针向后移动一个字符，文件结束时，该指针指向EOF。执行本程序将显示整个文件。
2)、写字符函数fputc
fputc函数的功能是把一个字符写入指定的文件中。函数调用的形式为：
fputc( 字符量, 文件指针 );
其中，待写入的字符量可以是字符常量或变量，例如：
fputc('a',fp);
其意义是把字符a写入fp所指向的文件中。
对于fputc函数的使用也要说明几点：
被写入的文件可以用写、读写、追加方式打开，用写或读写方式打开一个已存在的文件时将清除原有的文件内容，写入字符从文件首开始。如需保留原有文件内容，希望写入的字符以文件末开始存放，必须以追加方式打开文件。被写入的文件若不存在，则创建该文件。
每写入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。
fputc函数有一个返回值，如写入成功则返回写入的字符，否则返回一个EOF。可用此来判断写入是否成功。
例如：从键盘输入一行字符，写入一个文件，再把该文件内容读出显示在屏幕上。
int main(void)
{
FILE *fp;
char ch;
if((fp=fopen("string.txt","wt+"))==NULL){
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
printf("input a string:\n");
ch=getchar();
while (ch!='\n'){
fputc(ch,fp);
ch=getchar();
}
rewind(fp);
ch=fgetc(fp);
while(ch!=EOF){
putchar(ch);
ch=fgetc(fp);
}
printf("\n");
fclose(fp);
}
程序中第5行以读写文本文件方式打开文件string.txt。程序第11行从键盘读入一个字符后进入循环，当读入字符不为回车符时，则把该字符写入文件之中，然后继续从键盘读入下一字符。每输入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。写入完毕，该指针已指向文件末。如要把文件从头读出，须把指针移向文件头，程序第16行rewind函数用于把fp所指文件的内部位置指针移到文件头。第17至21行用于读出文件中的一行内容。
把命令行参数中的前一个文件名标识的文件，复制到后一个文件名标识的文件中，如命令行中只有一个文件名则把该文件写到标准输出文件（显示器）中。
int main(int argc,char *argv[])
{
FILE *fp1,*fp2;
char ch;
if(argc==1){
printf("have not enter file name strike any key exit");
getch();
exit(0);
}
if((fp1=fopen(argv[1],"rt"))==NULL){
printf("Cannot open %s\n",argv[1]);
getch();
exit(1);
}
if(argc==2) fp2=stdout;
else if((fp2=fopen(argv[2],"wt+"))==NULL){
printf("Cannot open %s\n",argv[1]);
getch();
exit(1);
}
while((ch=fgetc(fp1))!=EOF)
fputc(ch,fp2);
fclose(fp1);
fclose(fp2);
}
本程序为带参的main函数。程序中定义了两个文件指针fp1和fp2，分别指向命令行参数中给出的文件。如命令行参数中没有给出文件名，则给出提示信息。程序第15行表示如果只给出一个文件名，则使fp2指向标准输出文件（即显示器）。程序第21行至24行用循环语句逐个读出文件1中的字符再送到文件2中。再次运行时，给出了一个文件名，故输出给标准输出文件stdout，即在显示器上显示文件内容。第三次运行，给出了二个文件名，因此把string中的内容读出，写入到OK之中。可用DOS命令type显示OK的内容。
字符串读写函数fgets和fputs
1、读字符串函数fgets
函数的功能是从指定的文件中读一个字符串到字符数组中，函数调用的形式为：
fgets(字符数组名,n,文件指针);
其中的n是一个正整数。表示从文件中读出的字符串不超过 n-1个字符。在读入的最后一个字符后加上串结束标志'\0'。例如：
fgets(str,n,fp);
的意义是从fp所指的文件中读出n-1个字符送入字符数组str中。例如：从string文件中读入一个含10个字符的字符串。
int main(void)
{
FILE *fp;
char str[11];
if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\string","rt"))==NULL){
printf("\nCannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
fgets(str,11,fp);
printf("\n%s\n",str);
fclose(fp);
}
本例定义了一个字符数组str共11个字节，在以读文本文件方式打开文件string后，从中读出10个字符送入str数组，在数组最后一个单元内将加上'\0'，然后在屏幕上显示输出str数组。
对fgets函数有两点说明：
在读出n-1个字符之前，如遇到了换行符或EOF，则读出结束。
fgets函数也有返回值，其返回值是字符数组的首地址。
2)、写字符串函数fputs
fputs函数的功能是向指定的文件写入一个字符串，其调用形式为：
fputs(字符串,文件指针);
其中字符串可以是字符串常量，也可以是字符数组名，或指针变量，例如：
fputs(“abcd“,fp);
其意义是把字符串“abcd”写入fp所指的文件之中。
在上个例子中建立的文件string.txt中追加一个字符串。
int main(void)
{
FILE *fp;
char ch,st[20];
if((fp=fopen("string.txt","at+"))==NULL){
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
printf("input a string:\n");
scanf("%s",st);
fputs(st,fp);
rewind(fp);
ch=fgetc(fp);
while(ch!=EOF){
putchar(ch);
ch=fgetc(fp);
}
printf("\n");
fclose(fp);
}
本例要求在string.txt文件末加写字符串，因此，在程序第5行以追加读写文本文件的方式打开文件string。然后输入字符串，并用fputs函数把该串写入文件string。在程序15行用rewind函数把文件内部位置指针移到文件首。再进入循环逐个显示当前文件中的全部内容。
格式化读写函数fscanf和fprintf
fscanf函数，fprintf函数与前面使用的scanf和printf 函数的功能相似，都是格式化读写函数。两者的区别在于fscanf函数和fprintf函数的读写对象不是键盘和显示器，而是磁盘文件。
这两个函数的调用格式为：
fscanf(文件指针,格式字符串,输入表列);
fprintf(文件指针,格式字符串,输出表列);
例如：
fscanf(fp,"%d%s",&i,s);
fprintf(fp,"%d%c",j,ch);
用fscanf和fprintf函数也可以完成这个问题。修改后的程序：
