File I/O

The FILE type

  1. 當在C中想使用檔案時，就需要宣告FILE variable
  2. FILE variable是一個pointer，因它是一個指向檔案現在使用到哪裡的指標。 在比較底層的意義中(close to hardware)，它是一個file descriptor。
Example: 
FILE *myfile;

在C中，實際上是使用Stream I/O的方式來存取資料。也就是說，當打開一個檔案後， OS那邊會將一部分的資料先讀起來在一個暫存的Buffer裡，然後FILE這個pointer就會去指向這個buffer， 每讀取一個字元時，它就會往前移動一個。同樣的，當我們在寫入的時候，當我們完成像是fprintf時， 它也是先寫入這個buffer中，直到這個buffer被flush或是寫出到device中，才會真正的做改變。

這張圖的左邊就是device；右邊就是buffer。

Associate the variable with a file

  1. Use fopen()
  2. Specify the file path and the mode
  3. 成功的話, fopen會return一個file pointer；否則, return NULL
"r" open for reading; 假如檔案不存在，則失敗。
"w" open or create for writing; 假如檔案存在，其現存的內容會被覆蓋。
"a" open or create for writng; 看w的不同在於，它會接著現存的內容繼續做下去
"r+" open for reading and writing; 檔案一定要存在
"w+" open or create for reading and writing; 檔案不存在就開新檔案，存在就覆寫
"a+" open or create for reading and writing; 不同處同上面a和w的差別

FILE *fopen(char *name, char *mode)
Example:
FILE *myfile;
myfile = fopen("input.txt", "r");

Testing for EOF

  1. EOF是保留字，表示End Of File。
  2. 當想要檢查現在的file pointer是否已經只到檔案的結尾時，可以使用feof(file)
  3. 當真的已經是EOF時，return 0；否則，return non-zero
Syntax:
int feof( FILE *stream );
Example:
if( feof( myfile ) )
printf("End of file\n");

Writing / Reading by single character

  1. To read in or write out text by char, use fgetc() and fputc()
  2. fgetc會return下一個在input stream中的char，若是已經EOF，則return EOF。而為什麼他要return int而不是char，則是因為EOF已經不在char的範圍內(不在0~255，為-1)。
  3. fputc則會return所寫入的char的值；假如發生錯誤的話，return EOF。
Syntax:
int fgetc( FILE *stream );
int fputc( int c, FILE *stream );
Example: 
FILE *myfile, *myfile2;
int c;
myfile = fopen("in", "r");>
myfile2 = fopen("out", "w");
while( (c=fgetc(myfile)) != EOF)
	fputc(c, myfile2);

Writing / Reading by line of text

  1. To read in or write out text by line, use fgets() and fputs()
  2. fgets會return指向str的char pointer；假若發生錯誤或是遇到EOF時，returns NULL
  3. fputs return 0 on success and EOF on error.
Syntax:
char *fgets(char *str, int size, FILE *stream);
int fputs(const char *str, FILE *stream);
Example: 
FILE *myfile, *myfile2;
char tmp[80];
myfile = fopen("in", "r");>
myfile2 = fopen("out", "w");
while( (fgets(tmp, 80, myfile)) != NULL)
	fputs(tmp, myfile2);

fprintf() and fscanf()

  1. Work like printf and scanf, except with files
  2. 跟上面fgets, fputs不同的是，這兩個function可以做formatted I/O
Examples: 
fprintf(outputfile, "My age is %d\n", myAge);
fscanf(inputfile, "%f", &floatVariable);

Close the files

  1. 當在一個檔案的工作已經結束後，可以使用fclose()，使之前buffer的資料實際寫入。
  2. 因此當在對檔案的寫入結束後，最好還是用fclose將他關掉。
  3. 成功的話，return 0；否則，return EOF
Syntax:
int fclose( FILE *stream );

A sample program

假如你們還是不會用的話 ，可以套用(參考)下面的程式。 
#include 
#define INFILE "input.txt"
//將下面這個學號換成你自己的學號
#define OUTFILE "R92922099"

char *readin(FILE *);

int main() {
    FILE *infile, *outfile;
    char *input;

	/* 打開檔案 */
    if( (infile = fopen(INFILE, "r")) == NULL ) {
        printf("can't open input file\n");
        exit(1);								//假若失敗的話，就離開程式
    }else if( (outfile = fopen(OUTFILE, "w")) == NULL ) {
        printf("can't open output file\n");
        exit(1);								//假若失敗的話，就離開程式
    }
	/* 用剛剛取得的file pointer來讀取檔案的內容的動作 */
    input = readin( infile );
	/*
		將你們如何處理從檔案中所讀到的資料result，
		寫在這裡，或是在這裡呼叫function
	*/

    fclose(infile);
    fclose(outfile);
}

//將檔案中所有的內容都讀取出來，用result指向這個資料，然後return這個pointer做處理
char *readin(FILE *in) {
    char tmp[80];
    char *result="";
    while( fgets( tmp, 80, in)!=NULL ) {
        asprintf(&result, "%s%s", result, tmp);
    }
    return result;
}

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