前言

在上一篇博客中，本人提到了自己的文件操作可以说是几乎没用过。现在想想，这也算是只在OJ上做题的一个弊端吧。虽然通过OJ做题是一个学习代码好手段，但其他方面也要多多涉猎才好，而不是说OJ用不到文件操作，就不去使用了，要坚持贯彻Learning by doing（咳）。写完上一篇博文之后，偷懒了三天，今天我就花时间学习了上次的不足，也就是这第二篇博客的标题。

C语言的文件操作

在编码过程中，尤其是在初学时，控制台和命令行是我们打交道的对象。有时候学了很久的代码，打出来的程序也只能是和小黑框交互，从键盘输入再看结果。面对着黑框框，我们也许会有疑问，我们怎样做点更高级的事情？这不，跟文件的操作是我们必须要熟悉的。

下面回答一个问题：

学过了C语言，你明白文件和流的区别和联系吗？如何区分文本文件和二进制文件？如何编程操作这两种文件？

文件是什么？

文件（file）通常是磁盘上一段命名的存储区。比如stdio.h就是一个包含一些有用信息的文件的名称。对于操作系统来说文件就会更复杂一些……您需要考虑的是如何在C程序中处理文件。

——《C Primer Plus》P354

在计算机中，有很多计算机文件。是以计算机硬盘为载体的存储在计算机上的信息的集合。文件的类型很多，例如word文档、txt文件、图像、可执行程序等。文件通常有几个字母组成的扩展名，来指示文件类型。

什么是流？（stream）

接触C++，我们会知道有这么一行代码：

#include <iostream>

通过学习，我们会知道iostream是“输入输出流”的意思，也就是in（入）、out（出）、stream（流）三个单词的组合。我们知道有I\O，那么stream到底是个什么东西？

C++程序把输入和输出看做字节流。输入时，程序从输入流中抽取字节；输出时，程序将字节插入流中。对于面向文本的程序，那么每个字节代表一个字符。输入流的字节可能来自键盘，也可能来自存储设备（如硬盘）或其他程序。同样，输出流中的字节可以流向屏幕、打印机、存储设备和其他输出设备或程序。流充当了程序和流源或目标之间的桥梁。——《C++ Primer Plus》P732

它们之间的联系是什么？

我觉得上面的这句话“流充当了程序和流源或目标之间的桥梁”讲得非常好，同时书上还举了一些比较具体的例子方便我理解，这里我就不详尽地复述了。

再通过搜素他人的博客（C++ 流（stream）总结）进行学习。

C++中把数据之间的传输操作称为流

以下是我个人的理解：几乎所有程序都需要输入和输出，也就需要数据的传递。比如一个程序从输入中获取数据，再发送一些数据给输出设备。传递着的数据，就像水流一样，所以用stream这个单词来描述很恰当，同时也很形象生动，中文的话就用流来简称。

举个例子，fgets函数，原型为

char *fgets(char *buf, int bufsize, FILE *stream);

第三个参数的名字就是stream，流（还记得好的变量名能够给人以提示的作用吗）。调用fgets函数时，第三个参数可以写stdin，也就是标准输入，通常是指键盘输入。当然也可以写一个FILE指针，就是从文件读入数据了。这里流的作用就是把这个输入的数据的去向和函数（程序）关联起来。可以把这种数据看做水一样，流就是数据的载体。

文本文件和二进制文件

可以参考这篇博客：文本文件和二进制文件的区别

下面是编程操作的过程！

写一个程序，统计代码的行数

方法一，比较简单，但没有文件操作是一个缺点，需要复制代码进小黑框看结果。但解决问题的基本思路可以在这个代码里看出来，就是统计\n的数量有多少。

#include<stdio.h>

int main()

{

    char c;

    int count = 0;

    while ((c = getchar()) != EOF)

    {

        if (c  == '\n')

            count++;

    }

    printf("%d\n", count);

    return 0;

}

下面介绍几个跟此任务有关的文件操作的知识：

1. FILE *fp是什么？

基本上写C语言的文件操作都有这么一行，但我想更深一步的知道这行语句的作用是什么，于是在搜索引擎中搜索FILE得到以下结果：

C语言中FILE在"stdio.h"中有如下定义

struct _iobuf {

    char *_ptr; //文件输入的下一个位置

    int _cnt; //当前缓冲区的相对位置

    char *_base; //指基础位置(即是文件的其始位置)

    int _flag; //文件标志

    int _file; //文件的有效性验证

    int _charbuf; //检查缓冲区状况,如果无缓冲区则不读取

    int _bufsiz; //缓冲区的大小

    char *_tmpfname; //临时文件名

};

typedef struct _iobuf FILE;

观察代码之后就能比较容易的理解了。简单来说C语言中定义了一个结构体，所以说白了FILE也是一种变量类型。有了FILE * fp语句之后，fp是一个FILE 类型指针。很多跟文件有关操作的参数or返回值就是FILE * 类型的。

2. fopen

是一个比较重要的函数。 函数原型：

FILE * fopen(const char * path,const char * mode);

返回值：文件顺利打开后，指向该流的文件指针就会被返回。如果文件打开失败则返回NULL，并把错误代码存在errno中。

第一个参数是要打开文件的文件名指针，一般用双引号括起来的文件名表示，也可使用双反斜杠隔开的路径名。第二个参数是指打开的方式 主要有以下几种：

模式字符串	意义
"r"	只读
"w"	指针指到文件头，只写。如果文件不存在会创建文件。用任意的"w"模式打开一个已有的文件，会清空其内容。
"a"	指针指到文件尾，也就是可以向已有文件的尾部追加内容。如果文件不存在会创建文件。
"r+"	打开一个已存在的文件，可以读or写
"w+"	打开一个已存在的文件，可以读or写，如果文件不存在会创建文件。如果已有则会清空内容。
"a+"	打开一个已存在的文件，可以读or写，向已有文件尾部追加内容。如果文件不存在会创建文件。可以读取整个文件，但写入时只能追加内容。
"rb","wb","ab","rb+","wb+","ab+"	与前面的模式相似，区别是：前面六个操作的对象是文本文件，而这六个是操作二进制文件。

具体用法举例：

FILE *fp;

fp = fopen("test.txt","r");

3. 如何从文本中读取字符？fgetc函数

int fgetc(FILE *stream);

意为从文件指针stream指向的文件中读取一个字符，读取一个字节后，光标位置后移一个字节。

这个函数的返回值，是返回所读取的一个字节。如果读到文件末尾或者读取出错时返回EOF。所以可以看出，这里使用while语句，可以从头到尾扫描一个文件的字符。

4.fclose

int fclose(FILE * stream);

函数关闭由指针fp指定的文件。注意：使用fclose()函数就可以把缓冲区内最后剩余的数据输出到内核缓冲区，并释放文件指针和有关的缓冲区。

返回值：成功关闭文件，返回0，否则返回EOF。

这个统计代码行数的任务，只需要用到上面提到的几个文件操作，就可以写出对文件进行统计的程序代码了。是不是很简单呢？

在dev C++中运行结果正常，附上结果图一张：

我平时喜欢用Microsoft Visual Studio 2015 Community。在此IDE下fopen函数有报错。信息如下：

错误 C4996 'fopen': This function or variable may be unsafe.Consider using fopen_s instead.

看一下fopen_s的函数原型：

什么是fopen_s？ errno_t又是什么？

搜索引擎搜索fopen_s函数，出现如下的实例代码：

//This program opens two files.It uses

//fclose to close the first file and

//_fcloseall to close all remaining files.

#include<stdio.h>

FILE *stream, *stream2;

int main(void)

{

	errno_t err;

	//Open for read(will fail if file "crt_fopen_s.c" does not exist)

	err = fopen_s(&stream, "crt_fopen_s.c", "r");

	if (err == 0)

	{

		printf("The file 'crt_fopen_s.c'was opened\n");

	}

	else

	{

		printf("The file 'crt_fopen_s.c'was not opened\n");

	}

	//Open for write

	err = fopen_s(&stream2, "data2", "w+");

	if (err == 0)

	{

		printf("The file 'data2'was opened\n");

	}

	else

	{

		printf("The file 'data2'was not opened\n");

	}

	//Close stream if it is not NULL

	if (stream)

	{

		err = fclose(stream);

		if (err == 0)

		{

			printf("The file 'crt_fopen_s.c' was closed\n");

		}

		else

		{

			printf("The file 'crt_fopen_s.c' was not closed\n");

		}

	}

	//All other files are closed:

	int numclosed = _fcloseall();

	printf("Number of files closed by _fcloseall:%u\n", numclosed);

}

阅读以上代码可以得知：

errno_t也是一种类型，基本上是用来判断文件的打开和关闭的成功与否，0为成功的打开或关闭了文件。

fopen_s的功能和fopen大致一样，区别有：返回值类型是errno_t而不是FILE * ；有三个参数；第一个参数类型是FILE **。

改进版本

根据以上信息可以比较轻松地完成debug，简单的替换函数即可。

如果要累计各个文件总共的代码行数只需在程序中把int count = 0; 这一语句改成

static int count = 0;

即可。最后的运行情况是：

结果也是正确的！

附上改进版本的github链接。

后记

关于对Github的使用的学习，这里我参考了学长schaepher的博客 ，在此深表感谢！！

任何有错误的地方，或者有疑惑都欢迎和我交流。