C和指针 第十五章 二进制I/O
二进制I/O
数据写入到文件效率最高的是用二进制形式写入,二进制输出避免了在数值转换为字符串过程中,所涉及的开销和精度损失,但而精致并非人眼所能阅读,所以这个技巧只有当数据被另一个程序按顺序读取才能使用。
/*二进制读和写函数 buffer是指向用于保存数据的内存位置指针 size 是缓冲区中每个元素的字节数 count 是读取或写入的元素数量 stream是读写流*/ size_t fread(void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *steam); size_t fwrite(void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *steam);
buffer被解释为一个或多个值的数组,count参数指定数组中有多少值,所以读取标量,count值应该为1。函数返回值是实际读取或者写入的元素(非字节)数目。如果遇到文件结尾或者错误,那么这个数字可能比请求的元素数目要小。
下面的代码先二进制写入浮点数到文件,然后再读出:
#include <stdio.h> #include <string.h> int main(){ float array[2] = {1.1, 2.2}; float temp[2]; FILE *file = fopen("D:\\C\\writeBin.txt", "wb"); if(file == NULL){ printf("open error"); } //二进制写入两个浮点数 if(fwrite(array, sizeof(float), 2, file) != 2){ printf("写入失败\n"); } fclose(file); //二进制打开 file = fopen("D:\\C\\writeBin.txt", "rb"); //二进制读入两个浮点数 if(fread(temp, sizeof(float), 2, file) == 2){ printf("temp: %.2f %.2f\n", temp[0], temp[1]); } return 0; }
运行:
文件打开是二进制不可见的,所以乱码
刷新的定位函数:
fflush迫使一个输出流的缓冲区内的数据进行物理写入,不管它是否已经写满,原型如下:
int fflush(FILE *stream);
当需要把输出缓冲立即写入时可以使用这个函数
正常情况下,数据以线性的方式写入,后写入的数据在文件中是在之前写入的数据之后的,C语言支持随机访问I/O,可以任意顺序访问文件的不同位置。通过在读写前确定到文件中需要的位置来实现。下面两个函数:
//返回流当前位置,也就是下一个读取或者写入开始的位置,距离文件起始位置的偏移量 long ftell(FILE *stream);
二进制流中,返回值就是距离开始的字节数,文本流中,这个值表示一个位置,但它不一定是距离文件开始的字节数,因为系统会对行尾字符进行翻译转换,但是它的值都可以传递给fseek,作为距离开始位置偏移量。
//fseek函数允许你在一个流中定位,将改变下一个读入和写入操作的位置。 int fseek(FILE *stream, long offset, int from);
定位到起始位置之前是错误的,定位到文件尾之后写入将扩展这个文件,读取将导致“到达文件尾”信息。
#include <stdio.h> int main() { float array[2] = {1.1, 2.2}; FILE *file = fopen("D:\\C\\writeBin.txt", "wb"); fwrite(array, sizeof(float), 5, file); //偏移到seek_end之后,将扩展文件 fseek(file, 1000, 0); fwrite(array, sizeof(float), 1, file); fclose(file); return 0; }
SEEK_SET,流起始位置
SEEK_CUR,流当前位置
SEEK_END,流尾部结束位置
对于二进制流,从SEEK_END进行定位可能不被支持,应该避免
对于文本流,因为会执行行末字符映射,所以文本文件的字节数可能和程序写入的字节数不同,所以无法通过SEET_CUR和SEEK_END准确定位,所以用这个两个位置时offset应该为0,如果是从SEEK_SET,offset必须是ftell的返回偏移位置。
如果使用fseek,将导致三个副作用,
1.行尾指示字符被清除
2.ungetc把字符返回流中,那么这个被退回的字符将被丢掉,因为在定位操作后,它不再是下一个字符了。
3.定位允许从写模式切换到读取模式
#include <stdio.h> int main() { float array[2] = {1.1, 2.2}; float temp[1]; FILE *file = fopen("D:\\C\\writeBin.txt", "wb"); fwrite(array, sizeof(float), 5, file); fseek(file, 1000, 0); //更改写模式到读模式 fread(temp, sizeof(float), 1, file); //打印1.1 printf("%lf\n", temp[1]); fclose(file); return 0; }
运行:
//将读写指针设置为指定流的起始位置,同时清除流错误提示标志。 void rewind(FILE *stream);
fgetpos和tfsetpos分别是ftell和fseek的替代,但是不是标准定义的。
改变缓冲方式
当流打开后,没有进行任何其他操作时,可以通过下面的函数改变留的缓冲方式
//另设一个数组,用于对流进行缓冲 void setbuf(FILE *stream, char *buf);
为流自行指定一个缓冲,大小为BUFSIZ,定义在stdio.h中,可以防止I/O函数库为他动态分配缓冲,如果使用NULL调用,则关闭所有缓冲方式
int setvbuf(FILE *stream, char *buf, int mode, size_t size);
mode参数用于设置缓冲模式,_IONBF指定不缓冲,__IOLBF,行缓冲,每遇到换行符,缓冲刷新,__IOFBF指定一个完全缓冲流。
流错误函数
//遇到文件尾,返回真,可以通过fseek和rewind清除 int feof(FILE *stream) //报告流错误状态,如果出现错误返回真 int ferror(FILE *stream); //对流错误标志重置 void clearerr(FILE *stream);
临时文件和文件操纵
//创建一个文件,wb+打开,程序关闭后自动删除,不会与已存在文件同名 FILE *tmpfile(void); //删除文件,成功返回0 int remove(char const *filename); //重命名,成功返回0 int rename(char const*oldname, char const * newname);
重命名后删除文件:
#include <stdio.h> int main() { printf("%d\n", rename("writeBin.txt", "newName")); printf("%d\n", remove("newName")); return 0; }
运行