讀寫磁盤文件專題
采用C/C++/MFC/WIN32(API)方式
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在Windows平臺上，讀寫磁盤文件是相當(dāng)多應(yīng)用程序經(jīng)常會涉及到的一種功能。該主題涉及到采用C/C++/MFC/Win32(API)中提供的接口函數(shù)來操作磁盤文件的方法，以及其中需要注意的地方。
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0. 磁盤文件數(shù)據(jù)存儲方式
在介紹各種操作文件方式之前，需要先介紹磁盤上文件數(shù)據(jù)的組織方式。
實際上，文件是在計算機內(nèi)存中以二進(jìn)制表示的數(shù)據(jù)在外部存儲介質(zhì)上的另一種存放形式。文件通常分為二進(jìn)制文件和文本文件。二進(jìn)制文件是包含在ASCII及擴展ASCII字符中編寫的數(shù)據(jù)或程序指令的文件。一般是可執(zhí)行文件(Exe)、圖形、圖像、聲音等文件。而文本文件(通常也成為ASCII文件)，它的每一字節(jié)存放的是可表示為一個字符的ASCII代碼的文件。這里把文件區(qū)分為二進(jìn)制文件和文本文件，但實際上它們都是以二進(jìn)制數(shù)據(jù)的方式來存儲的。文本文件里所存儲的每一個字節(jié)都可以轉(zhuǎn)化為一個可讀的字符。譬如’a’,’b’，但在內(nèi)存中并不會存儲'a', 'b'，而是存儲它們的ASCII碼：61和62。
1. C語言對文件操作的支持
在C語言中，對于文件的操作都是利用FILE結(jié)構(gòu)體來進(jìn)行的。包括文件的打開、文件的讀寫、文件的關(guān)閉、文件指針的定位等。
(1) 文件的打開
文件的打開需要用fopen函數(shù)。該函數(shù)帶2個參數(shù)，返回值為指向之前定義的FILE結(jié)構(gòu)體指針。語法定義為
FILE* fopen(const char* filename, const char* mod);
參數(shù)1：表示要打開文件的完整路徑，例如: “C:\\Test\\Zero_Test.txt”.
參數(shù)2：打開文件的方式。取值為下表所示。
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文件打開模式
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意義
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r/rb
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為讀取而打開。如果文件不存在或不能找到，函數(shù)調(diào)用失敗。
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w/wb
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為寫入而打開一個空文件。如果給定的文件已經(jīng)存在，則清空其內(nèi)容。
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a/ab
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為寫入而打開一個文件。如果文件存在，則在文件尾部添加新數(shù)據(jù)，在寫新數(shù)據(jù)之前不會移除原有的EOF標(biāo)志。如果文件不存在，則新建一個空文件以待寫入。
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r+/rb+
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打開文件用于寫入操作和讀取操作，文件必須存在。
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w+/wb+
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為寫入操作和讀取操作打開一個空文件。如果文件已經(jīng)存在，則清空其內(nèi)容。
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a+/ab+
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打開文件用于讀取操作和添加操作。并且添加操作在添加新數(shù)據(jù)之前會移除該文件中已有的EOF標(biāo)志，然后當(dāng)寫入操作完成之后再恢復(fù)EOF標(biāo)志。如果指定文件不存在，那么首先將新建一個文件。
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在上表中，沒有帶b的模式表示打開的是文本文件，而帶b的模式表示打開的是二進(jìn)制文件。
通常在定義結(jié)構(gòu)FILE時會將其初始化為NULL。在打開文件將函數(shù)fopen的返回值賦值給它。之后需要判斷文件是否成功打開，可采用如下方式：
if ((pFile = fopen(“C:\\Test\\Zero_Test.txt”, “w”) == NULL)
Print(“Opening File Error.”); // FILE* pFile = NULL;
else
正常寫入數(shù)據(jù)到文件…
（2）文件的關(guān)閉
在使用完一個文件之后應(yīng)該關(guān)閉它，以防止它再被誤用。“關(guān)閉”就是使文件指針變量不再指向該文件，使其脫鉤。函數(shù)使用方式:
fclose(pFile);
需要注意的是fclose的參數(shù)必須是有效的文件指針變量，否則運行時會掛掉。
應(yīng)該養(yǎng)成在文件數(shù)據(jù)操作完成后關(guān)閉文件的習(xí)慣，如果不關(guān)閉文件將會丟失數(shù)據(jù)。同時，在向文件寫數(shù)據(jù)時，是現(xiàn)將數(shù)據(jù)輸出到緩沖區(qū)，待緩沖區(qū)充滿后才正式輸出給文件。如果程序運行結(jié)束而緩沖區(qū)并未充滿，則緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)將會丟失。因此利用函數(shù)fclose來關(guān)閉文件可以避免這個問題。
當(dāng)然，還有另外一個函數(shù)fflush，也可以用來將緩沖區(qū)里的數(shù)據(jù)輸出到文件中。函數(shù)調(diào)用方式:
fflush(pFile);
（3）文件的讀寫
當(dāng)涉及到大量數(shù)據(jù)的讀寫時，可以采用函數(shù)fread和fwrite。這兩個函數(shù)通常用于二進(jìn)制文件的讀寫。函數(shù)調(diào)用方式如下：
fread(buffer, size, count, fp);
fwrite(buffer, size, count, fp);
buffer是一個指針，是用來存放數(shù)據(jù)的變量指針，例如內(nèi)置類型變量的指針，結(jié)構(gòu)體變量指針等。
size是要讀寫的字節(jié)數(shù)。特別要注意的是，此處并不是數(shù)組的大小，結(jié)構(gòu)體內(nèi)變量的個數(shù)等。最好采用sizeof操作符來求得buffer的內(nèi)存字節(jié)數(shù)。
count是size大小的重復(fù)次數(shù)。
fp是文件指針。
對于這樣的結(jié)構(gòu)體：
typedef struct {
int clr_sel; // color mode的選擇
int fixval_sel; // fixed value的選擇
float thres_val; // threshold value的確定
float thres_scrlbar_pos; // threshold scroll bar位置的確定
int method_sel; // analysis method的選擇
int usediff_sel; // use difference of MSA/TSE方式的選擇
int usescat_sel; // use MSA/TSE of scatter signal 方式的選擇
int remxtalk_sel; // remove crosstalk 方式的選擇
float timewin_scrlbar_pos; // time window scroll bar位置的確定
int timewin_sel; // time window模式的選擇
int freq_sel; // frequency selection模式的選擇
int path_sel; // path selection模式的選擇
} IMG_SETTINGS;
IMG_SETTINGS m_img_settings;
文件讀寫操作時，可采用如下方式：
fwrite(&m_img_settings, sizeof(m_img_settings), 1, pwFile);
fread(&m_img_settings, sizeof(m_img_settings), 1, prFile);
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如果想讀寫特定格式的文件，可采用fprintf和fscanf函數(shù)。這兩個函數(shù)通常是針對文本文件進(jìn)行操作。
函數(shù)調(diào)用方式如下：
fprintf(pFile, “%d…”, i, j, k …);
fscanf(pFile, “%d…”, i j, k…);
格式化時可以規(guī)定讀寫數(shù)據(jù)的精度，類型，以及數(shù)據(jù)之間的分割符等。
例如：
fprintf(pFile, " %d %d %d %d %d %d %d %d \n", sigSize, samp_points, samp_rate,40, avrag_num, 0, 0, 0);
fprintf(pFile, "%d %.2f %s %d %d %d %d \n", vpathdef[i].frequency1/1000,
vpathdef[i].amplitude, sig_type.c_str(), psnset->sensorArray[vpathdef[i].actuator-1].channel-tol,
psnset->sensorArray[vpathdef[i].sensor-1].channel-tol, vpathdef[i].gain, 30);
特別需要注意的是，如果寫入的數(shù)據(jù)的類型相同時，不可為了簡便，將格式化的字符串寫成如此形式(.., ”%d”,i,j,k…); // i,j,k…同整型類型。
如果這樣操作的話，讀寫的數(shù)據(jù)便只有數(shù)據(jù)i了。
最后針對一個面試題來對C語言操作文件的方式作一個總結(jié).
面試題：給你一個整數(shù)，例如12345，將這個整數(shù)保存到文件中，要求在以記事本打開該文件時，顯示的是:12345。
給出三種代碼：
（1） 代碼1
FILE* pwFile = NULL;
pwFile = fopen(“c:\\Test.txt”, “w”); // create and open file with text mode.
int i = 12345; // However, write number with binary mode.
fwrite(&i, 4, 1, pwFile); // sizeof(int) = 4.
fclose(fwFile);
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（2） 代碼2
FILE* pwFile = NULL;
pwFile = fopen(“c:\\Test.txt”, “w”);
char ch[5] = {1+48, 2+48, 3+48, 4+48, 5+48 };
fwrite(ch, 1, 5, pwFile); // sizeof(char) = 1, 5*sizeof(char) = 5
fclose(pwFile);
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（3） 代碼3
FILE* pwFile = NULL;
pwFile = fopen(“c:\\Test.txt”, “w”);
int i = 12345;
char ch[5];
itoa(i, ch, 10); // transform int number to string
fwrite(ch, 1, 5, fwFile);
fclose(pFile);
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（4） 代碼4
FILE* pwFile = NULL;
pwFile = fopen(“c:\\Test.txt”, “w”);
int i = 12345;
fprintf(pwFile, “%d”, i); // write number with specified format.
fclose(pwFile);
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將4種代碼在vc中進(jìn)行編譯運行，可以發(fā)現(xiàn)只有方式（1）不滿足題目要求。
to be continued...