C语言高级与低级文件操作：缓冲与非缓冲详解

本文档主要介绍了C语言中文件操作的基本概念和方法，重点讨论了两种不同的文件处理方式：缓冲文件系统和非缓冲文件系统。首先，文件被定义为存储在外部介质上的数据集合，是操作系统数据管理的重要单元，文件操作的主要目的是实现数据的程序分离、数据共享以及长期数据保存。 文件根据逻辑结构、存储介质和数据组织形式进行分类，包括记录文件（如定长或不定长记录）、流式文件（字符数据序列）、普通文件（磁盘、磁带等）、设备文件（非存储介质设备）以及文本文件（ASCII字符）和二进制文件（原始数据存储）。文本文件因易于字符操作而具有大容量但速度慢的特点，而二进制文件则更适合存储中间结果，因为它们占用空间小且读写速度快。 缓冲文件系统作为高级文件系统，系统自动在内存中为正在使用的文件分配缓冲区，提高了文件操作的效率。文件操作通过系统定义的`FILE`结构体来管理，该结构体包含了文件号、剩余字符数、操作模式、当前位置和缓冲区地址等信息。通过定义`FILE*`类型的指针，程序员可以打开文件，获取文件信息并进行读写操作。当文件不再使用时，相关的`FILE`结构体会被系统释放。 非缓冲文件系统则相对较低级，由用户在程序中自行设置缓冲区，这种方式对于控制和优化性能更为灵活，但需要开发者手动管理缓冲区操作。 文件的打开和关闭是由C语言提供的库函数完成，这些函数位于`stdio.h`头文件中。在C程序中，通过调用这些函数，可以指定文件名、操作方式（读取、写入、追加等），然后创建一个指向`FILE`结构体的指针，进而进行文件操作。整个过程涉及了操作系统、C程序和磁盘之间的交互，展示了C语言在文件处理中的核心作用。 总结来说，本篇文章深入讲解了C语言中文件处理的基础知识，包括文件的分类、缓冲文件系统和非缓冲文件系统的区别，以及文件操作的关键步骤和文件结构体的使用。这对于理解和编写C语言程序中涉及到文件操作的部分至关重要。