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二、读写字符串
C语言为从文件中读写字符串提供了2个函数:
char* __cdecl fgets( char* _Buf, int _MaxCount, FILE* _File );
参数一:要从文件中读入字符串的存放空间。
参数二:最大读取字节数。
参数三:文件指针。
返回值:返回读入的字符串指针。
int __cdecl fputs( const char* _Str, FILE* _File );
参数一:要写入文件的字符串
参数二:文件指针
返回值:失败或成功,0表示成功,其它表示失败。
先来看字符串读取:
#include <stdio.h> int main( void ) { char szInput[ 32 ] = { 0 }; char* pRet = NULL; FILE* pReadFile = fopen( "E://mytest.txt", "r" ); // 打开文件 if ( pReadFile == NULL ) return 0; pRet = fgets( szInput, 32, pReadFile ); // 从文件中读取一个字符串到szInput数组中 fclose( pReadFile ); // 关闭文件 return 0; }
其它函数不说了,这里只说fgets函数,第二个参数传的是32,实际只能从文件中读取31个字符,因为fgets函数内部会将最后一个字符置为'/0', 表示字符串结束。那么我们可以看看fgets函数的内部原理,我这里写写伪代码,为了更清晰的表现出来:
char* fgets( char* dst, int maxcount, FILE* file ) { char ch; while( --maxcount ) { ch = readFromFile(); if ( ( *dst++ = ch ) == '/n' ) break; } *dst = 0; // 赋值为'/0' return dst; }
红色部分是计数,蓝色部分是关键,如果最大读取字节数量足以读到换行,将停止读取字符,然后阶数本字符串,然后返回。
明白了fgets函数,fputs函数就简单了:
#include <stdio.h> int main( void ) { char szOutput[ 32 ] = "masefee/nhello"; FILE* pWriteFile = fopen( "E://mytest.txt", "w" ); // 打开文件 if ( pWriteFile == NULL ) return 0; fputs( szOutput, pWriteFile ); // 写入一个字符串到文件 fclose( pWriteFile ); // 关闭文件 return 0; }
这里我也专门为字符数组里增加了一个换行符,写入字符串的时候并不会因为换行符而只写换行符前面的字符,同时在fputs内部会求第一个参数的长度strlen( Str ); 然后再写入这么一个长度的字符串到文件。
到这里又得提醒一点,即便是文件里面含有'/0'(ASCII码为0的字符)。fgets函数同样会一直读取到换行符或者读取规定的字符个数(此字符个数小于一行字符数)。虽然是读了一行,中间因为有0,因此字符串被截断,读出来的字符串并没有一行,只有0前面的所有字符。这里大家需要注意。同时fputs函数会以0结束写入文件,这是跟通常情况一样的,可以不用关心。
三、格式化数据读写
C语言既然有printf、scanf,那么同样也有文件操作的格式化函数:
int __cdecl fprintf( FILE* _File, const char* _Format, ... ); int __cdecl fscanf( FILE* _File, const char* _Format, ... );
这两个函数跟printf和scanf的用法非常相似,只是这里输入输出是关于文件的。
直接贴代码:
#include <stdio.h> typedef struct SStudent { int number; char name[ 11 ]; }Student; int main( void ) { Student stu; FILE* pReadFile = fopen( "E://mytest.txt", "r" ); // 打开文件 if ( pReadFile == NULL ) return 0; fscanf( pReadFile, "%d%s", &stu.number, &stu.name ); fclose( pReadFile ); // 关闭文件 return 0; }
我定义了一个结构体,里面一个学号,一个姓名。然后打开文件,读取数据到stu结构体变量中。假如文件中是:
345 masefee
346 Tim
然后读到stu结构体变量中,number为345,name为"masefee"。
fscanf读取数据是以空格、制表符、换行符进行分割的,我们可以这样来填充结构体。
再来看fprintf:
#include <stdio.h> typedef struct SStudent { int number; char name[ 11 ]; }Student; int main( void ) { Student stu; FILE* pWriteFile = fopen( "E://mytest.txt", "w" ); // 打开文件 if ( pWriteFile == NULL ) return 0; stu.number = 100; strcpy( stu.name, "masefee" ); fprintf( pWriteFile, "%d %s", stu.number, stu.name ); fclose( pWriteFile ); // 关闭文件 return 0; }
此程序将把结构体stu的内容写到文件里,注意这里的name不会把结束符'/0'写到文件里。
好了,说到这里,上面几个基本的文件操作函数已经写完了,我只是使用了"r"和"w"两种方式,其它方式你可以自行测试,也没有什么特别的。如果你是用上面的函数去读取二进制序列,也是没有错的,只不过你更不好控制而已。至于和"+"组合也没有什么特别的,无非就是在文件尾部追加,原理一样,大家可以自行测试。
四、文件数据块读写
同样C语言也提供了两个函数:
size_t __cdecl fwrite ( const void *buffer, // 要写入文件的数据块 size_t size, // 写入文件的字节数 size_t count, // 写入count个size大小的数据 FILE *stream // 文件指针 ); size_t __cdecl fread ( void * _DstBuf, // 存放从文件读出来的数据 size_t _ElementSize, // 读取字节数 size_t _Count, // 读入次数 FILE * _File // 文件指针 ); 先看看fwrite函数: #include <stdio.h> typedef struct SStudent { int number; char name[ 12 ]; }Student; int main( void ) { Student stu; FILE* pWriteFile = fopen( "E://mytest.txt", "w" ); // 打开文件 if ( pWriteFile == NULL ) return 0; stu.number = 10000; strcpy( stu.name, "masefee" ); fwrite( &stu, sizeof( stu ), 1, pWriteFile ); fclose( pWriteFile ); // 关闭文件 return 0; }
这样写入文件后,mytest.txt的内容为:
' masefee 烫烫
你可能会疑惑,为什么会有乱码?而且还有可恶的“烫”字。原因很简单,fwrite函数是以数据块的形式写数据到文件的,比如这里的stu结构体变量,我们将它整块写入文件,一共16字节,因此上面的乱码对应的就是stu结构体变量在内存中的存放形式,number占4字节,name占12字节,具体的数值是:
10 27 00 00 6d 61 73 65 66 65 65 00 cc cc cc cc
10000 "masefee" 烫 烫
因为我们在为name拷贝字符串时,并没有将name的所有字符清零,因此系统默认初识化为0xcc,为什么初始化为0xcc,之前我应该提过,主要是这个0xcc是汇编中断指令的机器码,主要防止访问越解释,进行中断报错。而0xcccc就是中文编码的“烫”字。
最后面的两个“烫”还不能省略,因为我们是以块写入文件的,如果去掉4个cc,那么将没有16字节,如果有多个结构体变量的数据一块儿写到文件中时,结构体的数据对齐是非常重要的,否则将读写越界,跟内存一样。这里就好比内存的一个映射。
至于为什么会出现乱码,是因为超过可现实ASCII码值,看上去就是乱的,其实数据还是正常的。
理解了fwrite函数后,fread函数就简单了,由于篇幅原因我这里只写关键:
Student stu_out; fread( &stu_out, sizeof( Student ), 1, pReadFile );
这样就能填充好stu_out结构体变量,我想你已经体会到了数据块读写时,数据对齐的重要性了。在游戏的资源包,就是采用的数据块的存储形式,同时bmp、jpg、exe、dll等文件都是由很多个数据块,通常是结构体的形式直接写入文件的,这样文件头记录了很多偏移,很多大小等就显得非常重要了。
最后,我直接写了一个实例,就是简单的打包,解包程序。可以将多个文件放置到一个包文件里,这个包是二进制包。基本的功能已经实现,只需要添加比如压缩,界面等优化工作了。我初步测试了一下是可以成功打包解包的,也没有太多的条件检查和效率考虑,本文重在解释文件操作的灵活性和重要性。好了,直接上代码吧:
#include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> typedef unsigned int uint; typedef unsigned char byte; // 包文件中最大可容纳的文件个数 #define MAX_FILE_COUNT 10 // 全局包文件指针 FILE* g_pMasFile = NULL; // 资源包文件头结构 typedef struct SMaseFileHeader { uint uFileFlag; // 包文件头标记: 'MASE' uint uFileCount; // 包内文件个数 uint uFileListOfs; // 文件列表偏移 uint uMaxFileCount; // 最大子文件个数 uint uFileSize; // 包文件的大小 }MaseHeader; // 包内文件信息结构 typedef struct SFilesMessage { uint uFileOfs; // 本文件在包内的偏移 uint uFileSize; // 本文件的大小 char szFileName[ 260 ]; // 本文件的路径 }FilesMsg; // 打开包文件 int OpenMasFile( const char* path, const byte onlyOpen ) { uint uWriteCount; // 写入文件信息次数; byte bIsNew = 0; // 是否新建的 MaseHeader header; // 文件头结构定义 FilesMsg msg; g_pMasFile = fopen( path, "rb" ); // 用来判断是否存在 if ( g_pMasFile == NULL ) // 这里就没有用windows API了 { if ( onlyOpen == 1 ) // 只打开不新建 return -1; bIsNew = 1; g_pMasFile = fopen( path, "wb" ); if ( g_pMasFile == NULL ) return -1; } // 先关闭,然后在用"rb+"方式打开 fclose( g_pMasFile ); g_pMasFile = fopen( path, "rb+" ); if ( g_pMasFile == NULL ) return -1; if ( bIsNew == 1 ) // 新建的文件 { header.uFileFlag = 'ESAM'; header.uFileCount = 0; header.uFileListOfs = sizeof( MaseHeader ); // 紧跟着就是文件列表 header.uMaxFileCount = MAX_FILE_COUNT; header.uFileSize = sizeof( MaseHeader ) + ( MAX_FILE_COUNT * sizeof( FilesMsg ) ); // 写入头信息 fwrite( &header, sizeof( MaseHeader ), 1, g_pMasFile ); memset( &msg, 0, sizeof( FilesMsg ) ); uWriteCount = MAX_FILE_COUNT; // 写入文件列表用0占位 while( uWriteCount-- ) fwrite( &msg, sizeof( FilesMsg ), 1, g_pMasFile ); } else // 文件存在 { // 则读取头文件信息 fread( &header, sizeof( MaseHeader ), 1, g_pMasFile ); } // 检查文件头标记 if ( header.uFileFlag != 'ESAM' ) { fclose( g_pMasFile ); return -1; } // 检查数据是否完整 if ( header.uMaxFileCount != MAX_FILE_COUNT ) { fclose( g_pMasFile ); return -1; } return 0; } // 写文件到包里 int WriteFileToPak( const char* path ) { FilesMsg fileMsg; // 此文件的文件信息结构 MaseHeader header; // 包文件头结构定义 uint uFileSize; uint uFileListEndOfs; byte* pBuff; FILE* pFile = NULL; if ( g_pMasFile == NULL ) return -1; memset( &fileMsg, 0, sizeof( FilesMsg ) ); fseek( g_pMasFile, 0, SEEK_SET ); // 则读取头文件信息 fread( &header, sizeof( MaseHeader ), 1, g_pMasFile ); uFileListEndOfs = header.uFileCount * sizeof( FilesMsg ) + header.uFileListOfs; pFile = fopen( path, "rb" ); if ( pFile == NULL ) return -1; fseek( pFile, 0, SEEK_END ); uFileSize = ftell( pFile ); fseek( pFile, 0, SEEK_SET ); // 文件名长度不能超过260 strcpy( fileMsg.szFileName, path ); fileMsg.uFileOfs = header.uFileSize; fileMsg.uFileSize = uFileSize; // 写入文件信息 // 将文件指针定位到uFileListEndOfs处,以便写入新的文件信息结构 fseek( g_pMasFile, uFileListEndOfs, SEEK_SET ); fwrite( &fileMsg, sizeof( FilesMsg ), 1, g_pMasFile ); // 申请空间 pBuff = ( byte* )malloc( uFileSize ); fread( pBuff, uFileSize, 1, pFile ); // 写数据到包文件里 fseek( g_pMasFile, header.uFileSize, SEEK_SET ); fwrite( pBuff, uFileSize, 1, g_pMasFile ); // 释放内存 free( pBuff ); // 重新填充header header.uFileCount += 1; header.uFileSize += uFileSize; fseek( g_pMasFile, 0, SEEK_SET ); // 重新写入包文件头 fwrite( &header, sizeof( MaseHeader ), 1, g_pMasFile ); return 0; } // 从包文件里读数据 int ReadFileFromPak( const FilesMsg msg, byte* _dst ) { if ( g_pMasFile == NULL ) return -1; fseek( g_pMasFile, msg.uFileOfs, SEEK_SET ); fread( _dst, msg.uFileSize, 1, g_pMasFile ); return 0; } // 获取包中某个文件的信息 int GetFileMessage( const char* path, FilesMsg* msg ) { FilesMsg fileMsg; // 此文件的文件信息结构 MaseHeader header; // 包头结构 uint uFileCount; // 文件个数 if ( g_pMasFile == NULL || msg == NULL ) return -1; // 则读取头文件信息 fseek( g_pMasFile, 0, SEEK_SET ); fread( &header, sizeof( MaseHeader ), 1, g_pMasFile ); uFileCount = header.uFileCount; while ( uFileCount-- ) { fread( &fileMsg, sizeof( FilesMsg ), 1, g_pMasFile ); // 判断是否是要获取的文件 if ( stricmp( fileMsg.szFileName, path ) == 0 ) { *msg = fileMsg; return 0; } } return -1; } // 关闭包文件 int CloseMasFile( void ) { if ( g_pMasFile == NULL ) return -1; fclose( g_pMasFile ); g_pMasFile = NULL; return 0; } 上面已经将整个打包解包接口给实现了,我自定义文件扩展名为.mase, 这个随意哈,文件头结构上面已经很清晰了。由于篇幅的原因,这里就不一一解说了,我贴了很多注释。应该能够看懂的。 有了上面的接口,我们就可以来操作这个包文件了,先是看怎么写入: int main( void ) { int ret; ret = OpenMasFile( "E://PhotoPak.mase", 0 ); if ( ret == -1 ) goto __exit; WriteFileToPak( "E://大山.jpg" ); WriteFileToPak( "E://海水.bmp" ); WriteFileToPak( "E://查看.exe" ); WriteFileToPak( "E://加载.dll" ); WriteFileToPak( "E://说明.txt" ); __exit: CloseMasFile(); return 0; }
在这段代码里,演示了怎么将文件给写进包文件,首先是创建了一个PhotoPak.mase包,然后是向里面写入了:大山.jpg、海水.bmp、查看.exe、加载.dll、说明.txt这么几个文件,注意我的接口里面都是用二进制打开的,因为如果是非二进制打开的话,写入的时候会插入一些物理字符(比如回车符(ASCII:0x0D( 1310 ))等)。那样插入进去后,然后在解包时再采用非二进制方式写入文件就不是原来的文件了,这点大家要注意。