文件操作.md

一、源代码说明

freecplus是一个Linux系统下的C/C++开源框架，源代码请前往C语言技术网(www.freecplus.net)下载。

本文介绍的是freecplus框架的文件操作的函数和类。

函数和类的声明文件是freecplus/_freecplus.h。

函数和类的定义文件是freecplus/_freecplus.cpp。

示例程序位于freecplus/demo目录中。

编译规则文件是freecplus/demo/makefile。

二、文件操作函数

1、删除文件

删除目录中的文件，类似Linux系统的rm命令。

函数声明：

bool REMOVE(const char *filename,const int times=1);

参数说明：

filename：待删除的文件名，建议采用绝对路径的文件名，例如/tmp/root/data.xml。

times：执行删除文件的次数，缺省是1，建议不要超过3，从实际应用的经验看来，如果删除文件第1次不成功，再尝试2次是可以的，更多次就意义不大了。还有，如果执行删除失败，usleep(100000)后再重试。

返回值：true-删除成功；false-删除失败，失败的主要原因是权限不足。

在应用开发中，可以用REMOVE函数代替remove库函数。

2、文件重命名

把文件重命名，类似Linux系统的mv命令。

函数声明：

bool RENAME(const char *srcfilename,const char *dstfilename,const int times=1);

参数说明：

srcfilename：原文件名，建议采用绝对路径的文件名。

destfilename：目标文件名，建议采用绝对路径的文件名。

times：执行重命名文件的次数，缺省是1，建议不要超过3，从实际应用的经验看来，如果重命名文件第1次不成功，再尝试2次是可以的，更多次就意义不大了。还有，如果执行重命名失败，usleep(100000)后再重试。

返回值：true-重命名成功；false-重命名失败，失败的主要原因是权限不足或磁盘空间不够，如果原文件和目标文件不在同一个磁盘分区，重命名也可能失败。

注意，在重命名文件之前，会自动创建destfilename参数中的目录名。

在应用开发中，可以用RENAME函数代替rename库函数。

3、复制文件

复制文件，类似Linux系统的cp命令。

函数声明：

bool COPY(const char *srcfilename,const char *dstfilename);

参数说明：

srcfilename：原文件名，建议采用绝对路径的文件名。

destfilename：目标文件名，建议采用绝对路径的文件名。

返回值：true-复制成功；false-复制失败，失败的主要原因是权限不足或磁盘空间不够。

注意：

1）在复制名文件之前，会自动创建destfilename参数中的目录名。

2）复制文件的过程中，采用临时文件命名的方法，复制完成后再改名为destfilename，避免中间状态的文件被读取。

3）复制后的文件的时间与原文件相同，这一点与Linux系统cp命令不同。

4、获取文件的大小

函数声明：

int FileSize(const char *filename);

参数说明：

filename：待获取的文件名，建议采用绝对路径的文件名。

返回值：如果文件不存在或没有访问权限，返回-1，成功返回文件的大小，单位是字节。

5、获取文件的时间

函数声明：

bool FileMTime(const char *filename,char *mtime,const char *fmt=0);

参数说明：

filename：待获取的文件名，建议采用绝对路径的文件名。

mtime：用于存放文件的时间，即stat结构体的st_mtime。

fmt：设置时间的输出格式，与LocalTime函数相同，但缺省是"yyyymmddhh24miss"。

返回值：如果文件不存在或没有访问权限，返回false，成功返回true。

6、重置文件的时间

函数声明：

int UTime(const char *filename,const char *mtime);

参数说明：

filename：待重置的文件名，建议采用绝对路径的文件名。

stime：字符串表示的时间，格式不限，但一定要包括yyyymmddhh24miss，一个都不能少。

返回值：true-成功；false-失败，失败的原因保存在errno中。

7、示例程序

示例（demo34.cpp）

/*
 *  程序名：demo34.cpp，此程序演示freecplus框架的文件操作函数的用法
 *  作者：C语言技术网(www.freecplus.net) 日期：20190525
*/
#include "../_freecplus.h"

int main()
{
  // 删除文件。
  if (REMOVE("/tmp/root/_freecplus.h")==false)
  {
    printf("REMOVE(/tmp/root/_freecplus.h) %d:%s\n",errno,strerror(errno));
  }

  // 重命名文件。
  if (RENAME("/tmp/root/_freecplus.cpp","/tmp/root/aaa/bbb/ccc/_freecplus.cpp")==false)
  {
    printf("RENAME(/tmp/root/_freecplus.cpp) %d:%s\n",errno,strerror(errno));
  }
  
  // 复制文件。
  if (COPY("/freecplus/_freecplus.h","/tmp/root/aaa/bbb/ccc/_freecplus.h")==false)
  {
    printf("COPY(/freecplus/_freecplus.h) %d:%s\n",errno,strerror(errno));
  }

  // 获取文件的大小。
  printf("size=%d\n",FileSize("/freecplus/_freecplus.h"));

  // 重置文件的时间。
  UTime("/freecplus/_freecplus.h","2020-01-05 13:37:29");

  // 获取文件的时间。
  char mtime[21]; memset(mtime,0,sizeof(mtime));
  FileMTime("/freecplus/_freecplus.h",mtime,"yyyy-mm-dd hh24:mi:ss");
  printf("mtime=%s\n",mtime);   // 输出mtime=2020-01-05 13:37:29
}

三、文件读取函数

1、打开文件

函数声明：

FILE *FOPEN(const char *filename,const char *mode);

参数说明：

FOPEN函数调用fopen库函数打开文件，如果文件名中包含的目录不存在，就创建目录。

FOPEN函数的参数和返回值与fopen函数完全相同。

在应用开发中，用FOPEN函数代替fopen库函数。

2、读取文件

从文本文件中读取一行。

函数声明：

bool FGETS(const FILE *fp,char *buffer,const int readsize,const char *endbz=0);

参数说明：

fp：已打开的文件指针。

buffer：用于存放读取的内容。

readsize：本次打算读取的字节数，如果已经读取到了结束标志，函数返回。

endbz：行内容结束的标志，缺省为空，表示行内容以"\n"为结束标志。

返回值：true-成功；false-失败，一般情况下，失败可以认为是文件已结束。

3、示例程序

示例（demo36.cpp）

/*
 *  程序名：demo36.cpp，此程序演示freecplus框架中FOPEN函数的用法。
 *  作者：C语言技术网(www.freecplus.net) 日期：20190525
*/
#include "../_freecplus.h"

int main()
{
  FILE *fp=0;

  // 用FOPEN函数代替fopen库函数，如果目录/tmp/aaa/bbb/ccc不存在，会创建它。
  if ( (fp=FOPEN("/tmp/aaa/bbb/ccc/tmp.xml","w"))==0)   
  {
    printf("FOPEN(/tmp/aaa/bbb/ccc/tmp.xml) %d:%s\n",errno,strerror(errno)); return -1;
  }

  // 向文件中写入两行超女数据。
  fprintf(fp,"<data>\n"\
     "<name>妲已</name><age>28</age><sc>火辣</sc><yz>漂亮</yz><memo>商朝要亡，关我什么事。</memo><endl/>\n"\
     "<name>西施</name><age>25</age><sc>火辣</sc><yz>漂亮</yz><memo>1、中国排名第一的美女；\n"\
     "2、男朋友是范蠡；\n"\
     "3、老公是夫差，被勾践弄死了。</memo><endl/>\n"\
     "</data>\n");

  fclose(fp);  // 关闭文件。
}

demo36.cpp程序生成了数据文件/tmp/aaa/bbb/ccc/tmp.xml，数据内容如下：

以上数据文件只有两条有效的记录，但是第二条数据是跨多行的，在memo标签里，文字和换行符都是内容的一部分。

示例（demo37.cpp）

/*
 *  程序名：demo37.cpp，此程序演示freecplus框架中FGETS函数的用法。
 *  作者：C语言技术网(www.freecplus.net) 日期：20190525
*/
#include "../_freecplus.h"

int main()
{
  FILE *fp=0;

  if ( (fp=FOPEN("/tmp/aaa/bbb/ccc/tmp.xml","r"))==0)
  {
    printf("FOPEN(/tmp/aaa/bbb/ccc/tmp.xml) %d:%s\n",errno,strerror(errno)); return -1;
  }

  char strBuffer[301];

  while (true)
  {
    memset(strBuffer,0,sizeof(strBuffer));
    if (FGETS(fp,strBuffer,300)==false) break;     // 行内容以"\n"结束。
    //if (FGETS(fp,strBuffer,300,"<endl/>")==false) break; // 行内容以"<endl/>"结束。

    printf("strBuffer=%s",strBuffer);
  }

  fclose(fp);
}

运行效果

第二条记录的内容不完整，这并不是程序员想要的结果，如果demo37.cpp启用以下代码：

if (FGETS(fp,strBuffer,300,"<endl/>")==false) break; // 行内容以"<endl/>"结束。

运行效果

这才是程序员想要的结果。

四、CFile类

CFile类根据实际开发中的应用场景，对常用的文件操作功能做了封装。

我们来先介绍类的声明，然后再列出常用应用场景的示例。

1、类的声明

// 文件操作类声明
class CFile
{
private:
  FILE *m_fp;        // 文件指针
  bool  m_bEnBuffer; // 是否启用缓冲，true-启用；false-不启用，缺省是启用。
  char  m_filename[301]; // 文件名，建议采用绝对路径的文件名。
  char  m_filenametmp[301]; // 临时文件名，在m_filename后加".tmp"。

public:
  CFile();   // 类的构造函数。
 ~CFile();   // 类的析构函数。

  bool IsOpened();  // 判断文件是否已打开，返回值：true-已打开；false-未打开。

  // 打开文件。
  // filename：待打开的文件名，建议采用绝对路径的文件名。
  // openmode：打开文件的模式，与fopen库函数的打开模式相同。
  // bEnBuffer：是否启用缓冲，true-启用；false-不启用，缺省是启用。
  // 注意：如果待打开的文件的目录不存在，就会创建目录。
  bool Open(const char *filename,const char *openmode,bool bEnBuffer=true);

  // 关闭文件指针，并删除文件。
  bool CloseAndRemove();

  // 专为重命名而打开文件，参数与Open方法相同。
  // 注意：OpenForRename打开的是filename后加".tmp"的临时文件，所以openmode只能是"a"、"a+"、"w"、"w+"。
  bool OpenForRename(const char *filename,const char *openmode,bool bEnBuffer=true);
  // 关闭文件指针，并把OpenForRename方法打开的临时文件名重命名为filename。
  bool CloseAndRename();

  // 调用fprintf向文件写入数据，参数与fprintf库函数相同，但不需要传入文件指针。
  void Fprintf(const char *fmt,...);

  // 从文件中读取以换行符"\n"结束的一行。
  // buffer：用于存放读取的内容。
  // readsize：本次打算读取的字节数，如果已经读取到了结束标志"\n"，函数返回。
  // bdelcrt：是否删除行结束标志，true-删除；false-不删除，缺省值是false。
  // 返回值：true-成功；false-失败，一般情况下，失败可以认为是文件已结束。
  bool Fgets(char *buffer,const int readsize,bool bdelcrt=false);

  // 从文件文件中读取一行。
  // buffer：用于存放读取的内容。
  // readsize：本次打算读取的字节数，如果已经读取到了结束标志，函数返回。
  // endbz：行内容结束的标志，缺省为空，表示行内容以"\n"为结束标志。
  // 返回值：true-成功；false-失败，一般情况下，失败可以认为是文件已结束。
  bool FFGETS(char *buffer,const int readsize,const char *endbz=0);

  // 从文件中读取数据块。
  // ptr：用于存放读取的内容。
  // size：本次打算读取的字节数。
  // 返回值：本次从文件中成功读取的字节数，如果文件未结束，返回值等于size，如果文件已结束，返回值为实际读取的字节数。
  size_t Fread(void *ptr,size_t size);

  // 向文件中写入数据块。
  // ptr：待写入数据的地址。
  // size：待写入数据的字节数。
  // 返回值：本次成功写入的字节数，如果磁盘空间足够，返回值等于size。
  size_t Fwrite(const void *ptr,size_t size);

  // 关闭文件指针，如果存在临时文件，就删除它。
  void Close();
};

2、应用场景示例

在CFile类中，每个成员变量和函数都很容易理解，但不一定能准确的用于应用开发的场景中，我现在列出两个常用的场景。

场景一：某程序每隔若干时间就会产生一批数据，并把这些数据写入文件中。

程序的流程如下：

1）创建数据文件；

2）往文件中写入数据；

3）关闭数据文件。

如果程序这么写，得0分，因为这个流程存在一个严重的问题，那就是在第2）步往文件中写入数据需要时间，从创建文件到写入完成之前，这个文件的内容是不完整的，如果这个不完整的文件被其它程序读取了，怎么办？给文件加锁？用标志位区分？太麻烦。

假设待写入的数据文件名是/tmp/data/surfdata_20200101123000.txt，修改后的程序流程如下：

1）创建文件/tmp/data/surfdata_20200101123000.txt.tmp；

2）往文件中写入数据；

3）关闭数据文件；

4）把文件/tmp/data/surfdata_20200101123000.txt.tmp重命名为/tmp/data/surfdata_20200101123000.txt。

示例（demo39.cpp）

/*
 *  程序名：demo39.cpp，此程序演示freecplus框架中采用CFile类生成数据文件的用法。
 *  作者：C语言技术网(www.freecplus.net) 日期：20190525
*/
#include "../_freecplus.h"

int main()
{
  CFile File;

  char strLocalTime[21];   // 用于存放系统当前的时间，格式yyyymmddhh24miss。
  memset(strLocalTime,0,sizeof(strLocalTime));
  LocalTime(strLocalTime,"yyyymmddhh24miss");  // 获取系统当前时间。
  
  // 生成绝对路径的文件名，目录/tmp/data，文件名：前缀(surfdata_)+时间+后缀(.xml)。
  char strFileName[301];
  SNPRINTF(strFileName,sizeof(strFileName),300,"/tmp/data/surfdata_%s.xml",strLocalTime);

  // 采用OpenForRename创建文件，实际创建的文件名例如/tmp/data/surfdata_20200101123000.xml.tmp。
  if (File.OpenForRename(strFileName,"w")==false)
  {
    printf("File.OpenForRename(%s) failed.\n",strFileName); return -1;
  }

  // 这里可以插入向文件写入数据的代码。
  // 写入文本数据用Fprintf方法，写入二进制数据用Fwrite方法。

  // 向文件中写入两行超女数据。
  File.Fprintf("<data>\n"\
     "<name>妲已</name><age>28</age><sc>火辣</sc><yz>漂亮</yz><memo>商要亡，关我什么事。</memo><endl/>\n"\
     "<name>西施</name><age>25</age><sc>火辣</sc><yz>漂亮</yz><memo>1、中国排名第一的美女；\n"\
     "2、男朋友是范蠡；\n"\
     "3、老公是夫差，被勾践弄死了。</memo><endl/>\n"\
     "</data>\n");

  sleep(30);   // 停止30秒，用ls /tmp/data/*.tmp可以看到生成的临时文件。

  // 关闭文件指针，并把临时文件名改为正式的文件名。
  // 注意，不能用File.Close()，因为Close方法是关闭文件指针，并删除临时文件。
  // CFile类的析构函数调用的是Close方法。
  File.CloseAndRename();
}

每运行一次demo39程序，就会在/tmp/data目录下生成一个数据文件，如下：

场景二：从目录中读取场景一生成的数据文件，解析处理后保存到数据库中，然后删除目录中的文件。

我们利用demo39程序生成的数据来测试。

示例（demo40.cpp）

/*
 *  程序名：demo40.cpp，此程序演示freecplus框架中采用CDir类和CFile类处理数据文件的用法。
 *  作者：C语言技术网(www.freecplus.net) 日期：20190525
*/
#include "../_freecplus.h"

int main()
{
  CDir Dir;

  // 扫描/tmp/data目录下文件名匹配"surfdata_*.xml"的文件。
  if (Dir.OpenDir("/tmp/data","surfdata_*.xml")==false)
  {
    printf("Dir.OpenDir(/tmp/data) failed.\n"); return -1;
  }

  CFile File;

  while (Dir.ReadDir()==true)
  {
    printf("处理文件%s...",Dir.m_FullFileName);

    if (File.Open(Dir.m_FullFileName,"r")==false)
    {
      printf("failed.File.Open(%s) failed.\n",Dir.m_FullFileName); return -1;
    }

    // 这里可以插入读取数据文件的内容、解析xml字符串并把数据写入数据库的代码。
    // 读取文本数据用Fgets和FFGETS方法，读取二进制数据用Fread方法。
    // 具体的代码我就不写了。

    // 处理完文件中的数据后，关闭文件指针，并删除文件。
    File.CloseAndRemove();

    printf("ok\n");
  }
}

运行效果

五、版权声明

C语言技术网原创文章，转载请说明文章的来源、作者和原文的链接。
来源：C语言技术网（www.freecplus.net）
作者：码农有道