C语言----文件操作(二)

在上一篇文章中我们简单介绍了在C语言中文件是什么以及文件的打开和关闭操作，在实际工作中，我们不仅仅是要打开和关闭文件，二是需要对文件进行增删改写。本文将详细介绍如果对文件进行安全读写。

一，以字符形式读写文件（fgetc和fputc）

以字符形式读写文件时，每次可以从文件中读取一个字符，或者向文件中写入一个字符。主要使用两个函数，分别是 fgetc() 和 fputc()。

1，fgetc字符读取操作

fgetc 是 file get char 的缩写，意思是从指定的文件中读取一个字符。fgetc() 的用法为：

int fgetc (FILE *fp);

fp 为文件指针。fgetc() 读取成功时返回读取到的字符，读取到文件末尾或读取失败时返回EOF。

EOF 是 end of file 的缩写，表示文件末尾，是在 stdio.h 中定义的宏，它的值是一个负数，往往是 -1（不绝对是 -1，也可以是其他负数，这要看编译器的实现。）。fgetc() 的返回值类型之所以为 int，就是为了容纳这个负数（char不能是负数）。

在文件内部有一个位置指针，用来指向当前读写到的位置，也就是读写到第几个字节。在文件打开时，该指针总是指向文件的第一个字节。使用 fgetc() 函数后，该指针会向后移动一个字节，所以可以连续多次使用 fgetc() 读取多个字符。

注意：这个文件内部的位置指针与C语言中的指针不是一回事。位置指针仅仅是一个标志，表示文件读写到的位置，也就是读写到第几个字节，它不表示地址。文件每读写一次，位置指针就会移动一次，它不需要你在程序中定义和赋值，而是由系统自动设置，对用户是隐藏的。

例子：逐个输出文本中的所有字符

先准备要读取的文件

#include <stdio.h>

int main()
{
	FILE *fp = fopen("input.txt","r");

	if(fp == NULL)
	{
		printf("open file input.txt fail!\n");
		return 0;
	}

	char ch;
	while(ch != EOF)
	{
		ch = fgetc(fp);
		printf("%c",ch);
	}
	printf("\n");
	fclose(fp);
	return 0;
}

对 EOF 的说明

EOF 本来表示文件末尾，意味着读取结束，但是很多函数在读取出错时也返回 EOF，那么当返回 EOF 时，到底是文件读取完毕了还是读取出错了？我们可以借助 stdio.h 中的两个函数来判断，分别是 feof() 和 ferror()。

feof() 函数用来判断文件内部指针是否指向了文件末尾，它的原型是：

int feof ( FILE * fp );

当指向文件末尾时返回非零值，否则返回零值。

ferror() 函数用来判断文件操作是否出错，它的原型是：

int ferror ( FILE *fp );

出错时返回非零值，否则返回零值。

修改上面的代码使其完美

#include <stdio.h>

int main()
{
	FILE *fp = fopen("input.txt","r");

	if(fp == NULL)
	{
		printf("open file input.txt fail!\n");
		return 0;
	}

	char ch;
	while(ch != EOF)
	{
		ch = fgetc(fp);
		printf("%c",ch);
	}
	printf("\n");
	if(ferror(fp))
	{
        printf("读取出错\n");
    }else
    {
        printf("读取成功\n");
    }
	fclose(fp);
	return 0;
}

2，fputc字符写入操作

fputc 是 file output char 的所以，意思是向指定的文件中写入一个字符。fputc() 的用法为：

int fputc ( int ch, FILE *fp );

ch 为要写入的字符，fp 为文件指针。fputc() 写入成功时返回写入的字符，失败时返回 EOF，返回值类型为 int 也是为了容纳这个负数。

两点说明

1) 被写入的文件可以用写、读写、追加方式打开，用写或读写方式打开一个已存在的文件时将清除原有的文件内容，并将写入的字符放在文件开头。如需保留原有文件内容，并把写入的字符放在文件末尾，就必须以追加方式打开文件。不管以何种方式打开，被写入的文件若不存在时则创建该文件。

2) 每写入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。

#include <stdio.h>

int main()
{
	FILE *fp = fopen("output.txt","wt+");

	if(fp == NULL)
	{
		printf("open file output.txt fail!\n");
		return 0;
	}

	char inputStr[] = "my name is ftz";
	int i = 0;
	for(i=0; i<sizeof(inputStr)/sizeof(char); i++)
	{
		fputc(inputStr[i],fp);
	}


	fclose(fp);
	return 0;
}

二，以字符串的形式读写文件（fgets和fputs）

1，fgets字符串读取操作

fgets() 函数用来从指定的文件中读取一个字符串，并保存到字符数组中，它的用法为：

char *fgets ( char *str, int n, FILE *fp );

str 为字符数组，n 为要读取的字符数目，fp 为文件指针

返回值：读取成功时返回字符数组首地址，也即 str；读取失败时返回 NULL；如果开始读取时文件内部指针已经指向了文件末尾，那么将读取不到任何字符，也返回 NULL。

注意，读取到的字符串会在末尾自动添加 '\0'，n 个字符也包括 '\0'。也就是说，实际只读取到了 n-1 个字符，如果希望读取 100 个字符，n 的值应该为 101

需要重点说明的是，在读取到 n-1 个字符之前如果出现了换行，或者读到了文件末尾，则读取结束。这就意味着，不管 n 的值多大，fgets() 最多只能读取一行数据，不能跨行。在C语言中，没有按行读取文件的函数，我们可以借助 fgets()，将 n 的值设置地足够大，每次就可以读取到一行数据。

我们先准备一个要读取的文件，内容如下

#include <stdio.h>

int main()
{
	FILE *fp = fopen("input.txt","rt+");

	if(fp == NULL)
	{
		printf("open file input.txt fail!\n");
		return 0;
	}

	char inputStr[101] = {0};
	while(fgets(inputStr,100,fp) != NULL)
	{
		printf("%s",inputStr);
	}


	fclose(fp);
	return 0;
}

2，fputs字符串写入操作

fputs() 函数用来向指定的文件写入一个字符串，它的用法为：

int fputs( char *str, FILE *fp );

str 为要写入的字符串，fp 为文件指针。写入成功返回非负数，失败返回 EOF

在上面的文件中追加一行

#include <stdio.h>

int main()
{
	FILE *fp = fopen("input.txt","at+");

	if(fp == NULL)
	{
		printf("open file input.txt fail!\n");
		return 0;
	}

	char inputStr[101] = "this is new line\n";
	int fpRet = fputs(inputStr,fp);
	if(fpRet == EOF)
	{
		printf("write fail!");
	}

	fclose(fp);
	return 0;
}

三，以数据块的形式读写文件（fread和fwrite）

1，fread按块读取操作

fread() 函数用来从指定文件中读取块数据。所谓块数据，也就是若干个字节的数据，可以是一个字符，可以是一个字符串，可以是多行数据，并没有什么限制。fread() 的原型为：

size_t fread ( void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *fp );

2，fwrite按块写入操作

fwrite() 函数用来向文件中写入块数据，它的原型为：

size_t fwrite ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE *fp );

对参数的说明：

ptr 为内存区块的指针，它可以是数组、变量、结构体等。fread() 中的 ptr 用来存放读取到的数据，fwrite() 中的 ptr 用来存放要写入的数据。
size：表示每个数据块的字节数。
count：表示要读写的数据块的块数。
fp：表示文件指针。
理论上，每次读写 size*count 个字节的数据。

返回值：返回成功读写的块数，也即 count。如果返回值小于 count：

对于 fwrite() 来说，肯定发生了写入错误，可以用 ferror() 函数检测。
对于 fread() 来说，可能读到了文件末尾，可能发生了错误，可以用 ferror() 或 feof() 检测。

#include<stdio.h>
#define N 2
struct stu{
    char name[10]; //姓名
    int num;  //学号
    int age;  //年龄
    float score;  //成绩
}boya[N], boyb[N], *pa, *pb;

int main(){
    FILE *fp;
    int i;
    pa = boya;
    pb = boyb;
    if( (fp=fopen("input.txt", "wb+")) == NULL )
    {
        puts("Fail to open file!");
        return 0;
    }
    //从键盘输入数据
    printf("Input data:\n");
    for(i=0; i<N; i++,pa++){
        scanf("%s %d %d %f",pa->name, &pa->num,&pa->age, &pa->score);
    }
    //将数组 boya 的数据写入文件
    fwrite(boya, sizeof(struct stu), N, fp);
    //将文件指针重置到文件开头
    rewind(fp);
    //从文件读取数据并保存到数据 boyb
    fread(boyb, sizeof(struct stu), N, fp);
    //输出数组 boyb 中的数据
    for(i=0; i<N; i++,pb++){
        printf("%s  %d  %d  %f\n", pb->name, pb->num, pb->age, pb->score);
    }
    fclose(fp);
    return 0;
}