13.1 C 文件概述
所谓“文件”是指一组相关数据的有序集合。这个数据集有一个名称，叫做文件名。实
际上在前面的各章中我们已经多次使用了文件，例如源程序文件、目标文件、可执行文件、
库文件 (头文件)等。
文件通常是驻留在外部介质(如磁盘等)上的，在使用时才调入内存中来。从不同的角度
可对文件作不同的分类。从用户的角度看，文件可分为普通文件和设备文件两种。
普通文件是指驻留在磁盘或其它外部介质上的一个有序数据集，可以是源文件、目标文
件、可执行程序；也可以是一组待输入处理的原始数据，或者是一组输出的结果。对于源文
件、目标文件、可执行程序可以称作程序文件，对输入输出数据可称作数据文件。
设备文件是指与主机相联的各种外部设备，如显示器、打印机、键盘等。在操作系统中，
把外部设备也看作是一个文件来进行管理，把它们的输入、输出等同于对磁盘文件的读和写。
通常把显示器定义为标准输出文件，一般情况下在屏幕上显示有关信息就是向标准输出
文件输出。如前面经常使用的 printf,putchar 函数就是这类输出。
键盘通常被指定标准的输入文件，从键盘上输入就意味着从标准输入文件上输入数据。
scanf,getchar 函数就属于这类输入。
从文件编码的方式来看，文件可分为 ASCII 码文件和二进制码文件两种。ASCII 文件也
称为文本文件，这种文件在磁盘中存放时每个字符对应一个字节，用于存放对应的 ASCII 码。
例如，数 5678 的存储形式为：
ASCII 码： 00110101 00110110 00110111 00111000
↓ ↓ ↓ ↓
十进制码： 5 6 7 8
共占用 4 个字节。
ASCII 码文件可在屏幕上按字符显示，例如源程序文件就是 ASCII 文件，用 DOS 命令 TYPE
可显示文件的内容。由于是按字符显示，因此能读懂文件内容。
二进制文件是按二进制的编码方式来存放文件的。
例如， 数 5678 的存储形式为：
00010110 00101110
只占二个字节。二进制文件虽然也可在屏幕上显示，但其内容无法读懂。C 系统在处理这些
文件时，并不区分类型，都看成是字符流，按字节进行处理。
输入输出字符流的开始和结束只由程序控制而不受物理符号(如回车符)的控制。 因此也
把这种文件称作“流式文件”。
本章讨论流式文件的打开、关闭、读、写、 定位等各种操作。
13.2 文件指针
13.3 文件的打开与关闭
13.3.1 文件的打开(fopen 函数)
使用文件的方式共有 12 种，下面给出了它们的符号和意义。
13.3.2 文件关闭函数（fclose 函数）
13.4 文件的读写
13.4.1 字符读写函数 fgetc 和 fputc
【例 13.1】读入文件 exception.log，在屏幕上输出。
#include <stdio.h>
int main() {
// 文件指针
FILE *file;
// char filename[] = "temp11.7.c"; // 要读取的文件名
char filename[] = "C:\\Users\\24682\\Downloads\\exception.log"; // 要读取的文件名
// char filename[] = "F:\\ZhongJinHuiAn\\study\\c_study\\C-dev\\2024.06.02\\chaperEleven\\temp01\\temp11.7.c"; // 要读取的文件名
char buffer[255]; // 用于存储读取到的文本的缓冲区
// 使用 fopen 函数以读取模式打开文件
file = fopen(filename, "r");
if (file == NULL) { // 检查文件是否成功打开
perror("Error opening file"); // 使用 perror 显示错误信息
return 1; // 如果打开失败，退出程序
}
// 读取文件内容
while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file) != NULL) {
// fgets 读取一行到缓冲区，包括换行符，直到文件结束或缓冲区满
printf("%s", buffer); // 打印读取到的行
}
// 关闭文件
fclose(file);
printf("File read successfully.\n");
return 0;
}
【例 13.2】从键盘输入一行字符，写入一个文件，再把该文件内容读出显示在屏幕上。
#include <stdio.h>
main()
{
FILE *fp;
char ch;
if ((fp = fopen("C:\\Users\\24682\\Downloads\\2024062001.log", "rt")) == NULL)
{
printf("\nCannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
ch = fgetc(fp);
while (ch != EOF)
{
putchar(ch);
ch = fgetc(fp);
}
fclose(fp);
}
本例程序的功能是从文件中逐个读取字符，在屏幕上显示。程序定义了文件指针 fp,以
读文本文件方式打开文件“d:\jrzh\example\ex1_1.c”，并使 fp 指向该文件。如打开文
件出错，给出提示并退出程序。程序第 12 行先读出一个字符，然后进入循环，只要读出的字
符不是文件结束标志(每个文件末有一结束标志 EOF)就把该字符显示在屏幕上，再读入下一
字符。每读一次，文件内部的位置指针向后移动一个字符，文件结束时，该指针指向 EOF。
执行本程序将显示整个文件。
2. 写字符函数 fputc
【例 13.2】从键盘输入一行字符，写入一个文件，再把该文件内容读出显示在屏幕上。
#include <stdio.h>
main()
{
FILE *fp;
char ch;
if ((fp = fopen("C:\\Users\\24682\\Downloads\\2024062002.log", "wt+")) == NULL)
{
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
printf("input a string:\n");
ch = getchar();
while (ch != '\n')
{
fputc(ch, fp);
ch = getchar();
}
rewind(fp);
ch = fgetc(fp);
while (ch != EOF)
{
putchar(ch);
ch = fgetc(fp);
}
printf("\n");
fclose(fp);
}
程序中第 6 行以读写文本文件方式打开文件 string。程序第 13 行从键盘读入一个字符
后进入循环，当读入字符不为回车符时，则把该字符写入文件之中，然后继续从键盘读入下
一字符。每输入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。写入完毕，该指针已指向
文件末。如要把文件从头读出，须把指针移向文件头，程序第 19 行 rewind 函数用于把 fp
所指文件的内部位置指针移到文件头。第 20 至 25 行用于读出文件中的一行内容。
【例 13.3】把命令行参数中的前一个文件名标识的文件，复制到后一个文件名标识的文件中，
如命令行中只有一个文件名则把该文件写到标准输出文件(显示器)中。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
main(int argc, char *argv[])
{
FILE *fp1, *fp2;
char ch;
if (argc == 1)
{
printf("have not enter file name strike any key exit");
getch();
exit(0);
}
if ((fp1 = fopen(argv[1], "rt")) == NULL)
{
printf("Cannot open %s\n", argv[1]);
getch();
exit(1);
}
if (argc == 2)
fp2 = stdout;
else if ((fp2 = fopen(argv[2], "wt+")) == NULL)
{
printf("Cannot open %s\n", argv[1]);
getch();
exit(1);
}
while ((ch = fgetc(fp1)) != EOF)
fputc(ch, fp2);
fclose(fp1);
fclose(fp2);
}
执行:
./temp13.3.exe C:\Users\24682\Downloads\exception.log C:\Users\24682\Downloads\2024062002.log
本程序为带参的 main 函数。程序中定义了两个文件指针 fp1 和 fp2，分别指向命令行参
数中给出的文件。如命令行参数中没有给出文件名，则给出提示信息。程序第 18 行表示如果
只给出一个文件名，则使 fp2 指向标准输出文件(即显示器)。程序第 25 行至 28 行用循环语
句逐个读出文件 1 中的字符再送到文件 2 中。再次运行时，给出了一个文件名，故输出给标
准输出文件 stdout，即在显示器上显示文件内容。第三次运行，给出了二个文件名，因此把
string 中的内容读出，写入到 OK 之中。可用 DOS 命令 type 显示 OK 的内容。
13.4.2 字符串读写函数 fgets 和 fputs
1. 读字符串函数 fgets
【例 13.4】从 string 文件中读入一个含 10 个字符的字符串。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
main()
{
FILE *fp;
char str[11];
if ((fp = fopen("C:\\Users\\24682\\Downloads\\2024062002.log", "rt")) == NULL)
{
printf("\nCannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
fgets(str, 11, fp);
printf("\n%s\n", str);
fclose(fp);
}
本例定义了一个字符数组 str 共 11 个字节，在以读文本文件方式打开文件 string 后，
从中读出 10 个字符送入 str 数组，在数组最后一个单元内将加上’\0’，然后在屏幕上显示输
出 str 数组。输出的十个字符正是例 13.1 程序的前十个字符。
对 fgets 函数有两点说明：
- 在读出 n-1 个字符之前，如遇到了换行符或 EOF，则读出结束。
- fgets 函数也有返回值，其返回值是字符数组的首地址。
2. 写字符串函数 fputs
【例 13.5】在例 13.2 中建立的文件 string 中追加一个字符串。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
main()
{
FILE *fp;
char ch, st[20];
if ((fp = fopen("string", "at+")) == NULL)
{
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
printf("input a string:\n");
scanf("%s", st);
fputs(st, fp);
rewind(fp);
ch = fgetc(fp);
while (ch != EOF)
{
putchar(ch);
ch = fgetc(fp);
}
printf("\n");
fclose(fp);
}
本例要求在 string 文件末加写字符串，因此，在程序第 6 行以追加读写文本文件的方式
打开文件 string。然后输入字符串，并用 fputs 函数把该串写入文件 string。在程序 15 行
用 rewind 函数把文件内部位置指针移到文件首。再进入循环逐个显示当前文件中的全部内
容。
13.4.3 数据块读写函数 fread 和 fwtrite
【例 13.6】从键盘输入两个学生数据，写入一个文件中，再读出这两个学生的数据显示在屏
幕上。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct stu
{
char name[10];
int num;
int age;
char addr[15];
} boya[2], boyb[2], *pp, *qq;
main()
{
FILE *fp;
char ch;
int i;
pp = boya;
qq = boyb;
if ((fp = fopen("C:\\Users\\24682\\Downloads\\2024062002.log", "wb+")) == NULL)
{
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
printf("\ninput data\n");
for (i = 0; i < 2; i++, pp++)
scanf("%s%d%d%s", pp->name, &pp->num, &pp->age, pp->addr);
pp = boya;
fwrite(pp, sizeof(struct stu), 2, fp);
rewind(fp);
fread(qq, sizeof(struct stu), 2, fp);
printf("\n\nname\tnumber age addr\n");
for (i = 0; i < 2; i++, qq++)
printf("%s\t%5d%7d %s\n", qq->name, qq->num, qq->age, qq->addr);
fclose(fp);
}
本例程序定义了一个结构 stu,说明了两个结构数组 boya 和 boyb 以及两个结构指针变量
pp 和 qq。pp 指向 boya,qq 指向 boyb。程序第 16 行以读写方式打开二进制文件“stu_list”，
输入二个学生数据之后，写入该文件中，然后把文件内部位置指针移到文件首，读出两块学
生数据后，在屏幕上显示。
13.4.4 格式化读写函数 fscanf 和 fprintf
【例 13.7】用 fscanf 和 fprintf 函数成例 10.6 的问题。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct stu
{
char name[10];
int num;
int age;
char addr[15];
} boya[2], boyb[2], *pp, *qq;
main()
{
FILE *fp;
char ch;
int i;
pp = boya;
qq = boyb;
if ((fp = fopen("stu_list", "wb+")) == NULL)
{
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
printf("\ninput data\n");
for (i = 0; i < 2; i++, pp++)
scanf("%s%d%d%s", pp->name, &pp->num, &pp->age, pp->addr);
pp = boya;
for (i = 0; i < 2; i++, pp++)
fprintf(fp, "%s %d %d %s\n", pp->name, pp->num, pp->age, pp->addr);
rewind(fp);
for (i = 0; i < 2; i++, qq++)
fscanf(fp, "%s %d %d %s\n", qq->name, &qq->num, &qq->age, qq->addr);
printf("\n\nname\tnumber age addr\n");
qq = boyb;
for (i = 0; i < 2; i++, qq++)
printf("%s\t%5d %7d %s\n", qq->name, qq->num, qq->age,
qq->addr);
fclose(fp);
}
与例 10.6 相比，本程序中 fscanf 和 fprintf 函数每次只能读写一个结构数组元素，因
此采用了循环语句来读写全部数组元素。还要注意指针变量 pp,qq 由于循环改变了它们的值，
因此在程序的 25 和 32 行分别对它们重新赋予了数组的首地址。
13.5 文件的随机读写
13.5.1 文件定位
13.5.2 文件的随机读写
【例 13.8】在学生文件 stu_list 中读出第二个学生的数据。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct stu
{
char name[10];
int num;
int age;
char addr[15];
} boy, *qq;
main()
{
FILE *fp;
char ch;
int i = 1;
qq = &boy;
if ((fp = fopen("stu_list", "rb")) == NULL)
{
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
rewind(fp);
fseek(fp, i * sizeof(struct stu), 0);
fread(qq, sizeof(struct stu), 1, fp);
printf("\n\nname\tnumber age addr\n");
printf("%s\t%5d %7d %s\n", qq->name, qq->num, qq->age,
qq->addr);
}
文件 stu_list 已由例 13.6 的程序建立，本程序用随机读出的方法读出第二个学生的数
据。程序中定义 boy 为 stu 类型变量，qq 为指向 boy 的指针。以读二进制文件方式打开文件，
程序第 22 行移动文件位置指针。其中的 i 值为 1，表示从文件头开始，移动一个 stu 类型的
长度，然后再读出的数据即为第二个学生的数据。
13.6 文件检测函数
13.6.1 文件结束检测函数 feof 函数
13.6.2 读写文件出错检测函数
13.6.3 文件出错标志和文件结束标志置 0 函数
13.7 Ｃ库文件
Ｃ系统提供了丰富的系统文件，称为库文件，C 的库文件分为两类，一类是扩展名为".h"
的文件，称为头文件，在前面的包含命令中我们已多次使用过。在".h"文件中包含了常量定
义、 类型定义、宏定义、函数原型以及各种编译选择设置等信息。另一类是函数库，包括了
各种函数的目标代码，供用户在程序中调用。 通常在程序中调用一个库函数时，要在调用之
前包含该函数原型所在的".h" 文件。
下面给出 Turbo C 的全部".h"文件。
Turbo C 头文件
ALLOC.H 说明内存管理函数(分配、释放等)。
ASSERT.H 定义 assert 调试宏。
BIOS.H 说明调用 IBM—PC ROM BIOS 子程序的各个函数。
CONIO.H 说明调用 DOS 控制台 I/O 子程序的各个函数。
CTYPE.H 包含有关字符分类及转换的名类信息(如 isalpha 和 toascii 等)。
DIR.H 包含有关目录和路径的结构、宏定义和函数。
DOS.H 定义和说明 MSDOS 和 8086 调用的一些常量和函数。
ERRON.H 定义错误代码的助记符。
FCNTL.H 定义在与 open 库子程序连接时的符号常量。
FLOAT.H 包含有关浮点运算的一些参数和函数。
GRAPHICS.H 说明有关图形功能的各个函数，图形错误代码的常量定义，正对不同
驱动程序的各种颜色值，及函数用到的一些特殊结构。
IO.H 包含低级 I/O 子程序的结构和说明。
LIMIT.H 包含各环境参数、编译时间限制、数的范围等信息。
MATH.H 说明数学运算函数，还定了 HUGE VAL 宏， 说明了 matherr 和
matherr 子程序用到的特殊结构。
MEM.H 说明一些内存操作函数(其中大多数也在 STRING.H 中说明)。
PROCESS.H 说明进程管理的各个函数，spawn…和 EXEC …函数的结构说明。
SETJMP.H 定义 longjmp 和 setjmp 函数用到的 jmp buf 类型，说明这两个函数。
SHARE.H 定义文件共享函数的参数。
SIGNAL.H 定义 SIG[ZZ(Z] [ZZ)]IGN 和 SIG[ZZ(Z] [ZZ)]DFL 常量，说明
rajse 和 signal 两个函数。
STDARG.H 定义读函数参数表的宏。(如 vprintf,vscarf 函数)。
STDDEF.H 定义一些公共数据类型和宏。
STDIO.H 定义 Kernighan 和 Ritchie 在 Unix System V 中定义的标准和扩展
的类型和宏。还定义标准 I/O 预定义流：stdin,stdout 和 stderr，说明 I/O 流子
程序。
STDLIB.H 说明一些常用的子程序：转换子程序、搜索/ 排序子程序等。
STRING.H 说明一些串操作和内存操作函数。
SYS\STAT.H 定义在打开和创建文件时用到的一些符号常量。
SYS\TYPES.H 说明 ftime 函数和 timeb 结构。
SYS\TIME.H 定义时间的类型 time[ZZ(Z] [ZZ)]t。
„ TIME.H 定义时间转换子程序 asctime、localtime 和 gmtime 的结构，ctime、difftime、 gmtime、 localtime 和 stime 用到的类型，并提供这些函数的原型。
VALUE.H 定义一些重要常量，包括依赖于机器硬件的和为与 Unix System V 相兼容而说明的一些常量，包括浮点和双精度值的范围。
13.8 本章小结
- Ｃ系统把文件当作一个“流”，按字节进行处理。
- Ｃ文件按编码方式分为二进制文件和 ASCII 文件。
- Ｃ语言中，用文件指针标识文件，当一个文件被 打开时，可取得该文件指针。
- 文件在读写之前必须打开，读写结束必须关闭。
- 文件可按只读、只写、读写、追加四种操作方式打开，同时还必须指定文件的类型是
二进制文件还是文本文件。 - 文件可按字节，字符串，数据块为单位读写，文件也可按指定的格式进行读写。
- 文件内部的位置指针可指示当前的读写位置，移动该指针可以对文件实现随机读写。
问题
问题1
如何读取中文文件的目录 ### 13.4.1 字符读写函数 fgetc 和 fputc
