【C语言】文件操作函数

news2025/1/16 5:50:46

文件操作函数

  • 1.文件的打开和关闭
    • 1.1fopen
    • 1.2close
  • 2.文件的顺序读写
    • 2.1fgetc和fputc
      • 2.1.1fputc
      • 2.1.2fgetc
    • 2.2fgets和fputs
      • 2.2.1fputs
      • 2.2.2fgets
    • 2.3fscanf和fprintf
      • 2.3.1fprintf
      • 2.3.2fscanf
    • 2.4fread和fwrite
      • 2.4.1fwrite
      • 2.4.2fread
    • 2.5总结
    • 2.6拓展（sscanf和sprintf）
  • 3.文件的随机读写
    • 3.1fseek
    • 3.2ftell
    • 3.3rewind
  • 4.文件读取结束的判定
    • 4.1文件是否结束
    • 4.2feof和ferror

1.文件的打开和关闭

1.1fopen

FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );
  1. fopen的作用是打开文件。
  2. fopen的头文件是<stdio.h>，第一个参数是文件名，第二个参数是方式（以什么方式打开文件），打开文件成功，返回指向文件信息区的指针，打开失败返回NULL。
  3. 文件的打开方式如下：
文件使用方式含义如果指定文件不存在
“r”（只读）为了输入数据，打开一个已经存在的文本文件出错
“w”（只写）为了输出数据，打开一个文本文件建立一个新的文件
“a”（追加）向文本文件尾添加数据建立一个新的文件
“rb”（只读）为了输入数据，打开一个二进制文件出错
“wb”（只写）为了输出数据，打开一个二进制文件建立一个新的文件
“ab”（追加）向一个二进制文件尾添加数据出错
“r+”（读写）为了读和写，打开一个文本文件出错
“w+”（读写）为了读和写，建立一个新的文件建立一个新的文件
“a+”（读写）打开一个文件，在文件尾进行读写建立一个新的文件
“rb+”（读写）为了读和写打开一个二进制文件出错
“wb+”（读写）为了读和写，新建一个新的二进制文件建立一个新的文件
“ab+”（读写）打开一个二进制文件，在文件尾进行读和写建立一个新的文件

（1）这里的输入和输出是站在内存的角度上的，输入是从文件输入到内存，输出是从内存输出到文件。
（2）什么是文本文件？什么又是二进制文件？
数据在内存中以二进制的形式存储，如果不加转换的输出到外存（文件），就是二进制文件。如果要求在外存（文件）上以ASCII码的形式存储，则需要在存储前转换。以ASCII字符的形式存储的文件就是文本文件。
（3）不要看这么多打开方式，在C常用的只有"r"、“w”、"rb"和"wb"这4种。

1.2close

int fclose ( FILE * stream );
  1. fclose的作用是关闭文件。
  2. （1）什么是流（stream）？我认为是数据输入输出的一种介质。将数据输出到屏幕、输出到文件，从文件、键盘输入数据都需要流（stream）的帮助。
    （2）为什么我们平时打印数据、输入数据都不需要流？任何一个C语言程序运行的时候，默认打开三个流：stdin：标准输入流（键盘）；stdout：标准输出流（屏幕）；stderr：标准错误流（屏幕）。
    （3）所以我们在使用文件输入输出时需要流。我们从文件读写数据，都需要经过流，所以直接从流读写即可。流就是我们的文件指针，类型是FILE*，通过这个流我们可以输入数据到内存，也可以输出数据到文件。
  3. 文件成功关闭就返回0，失败就返回EOF。同时记得把指针置为NULL。

例子

#include<stdio.h>
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

结果
在这里插入图片描述

2.文件的顺序读写

2.1fgetc和fputc

2.1.1fputc

int fputc ( int character, FILE * stream );
  1. fputc的作用是输出字符到流中。fputc适用于所有输出流（包括stdout和文件等）。
  2. fputc的头文件是<stdio.h>。第一个参数是要输入的字符，第二个参数是指向输出流的指针。如果输出成功，返回输出的字符，如果失败返回EOF。

例子
首先创建一个文件。
在这里插入图片描述

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");//我们要写入文件，以写的形式打开
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	int i = 0;
	for (i = 'a'; i <= 'z'; i++)
	{
		fputc(i, pf);//文件里面有指示器，当输入一个字符时，指示器指示下一个位置。
	}
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

结果
在这里插入图片描述

2.1.2fgetc

int fgetc ( FILE * stream );
  1. fgetc的作用是从流中读取字符。fgetc适用于所有输入流（包括stdin和文件等）。
  2. fgetc的头文件是<stdio.h>。参数是指向输入流的指针。如果读取成功，返回读取字符的ASCII码值，如果读取结束或者读取失败就返回EOF。

例子

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");//以读的形式打开文件
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//读取文件
	int ch = 0;
	while (ch = fgetc(pf))//当读取一个字符后，指示器指向下一个字符
	{
		printf("%c ", ch);
		
	}
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

结果
在这里插入图片描述

2.2fgets和fputs

2.2.1fputs

int fputs (const char * str, FILE * stream);
  1. fputs的作用是将字符串写入流中。fputs适用于所有输出流。
  2. fputs的头文件是<stdio.h>。第一个参数是指向要写入流的字符串的指针，第二个参数是指向输出流的指针。如果写入成功就返回一个非负数，失败就返回EOF。
  3. fputs将字符串写入流，遇到’\0’停止，但末尾的’\0’并不会被写入。

例子

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");//以"w"的形式打开，如果先前文件有内容就会被初始化
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
	}
	fputs("hello world\n", pf);
	fputs("welcome", pf);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

结果
在这里插入图片描述

2.2.2fgets

char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );
  1. fgets的作用是从流中读取字符串。fgets适用于所有输入流。
  2. fgets的头文件是<stdio.h>。第一次参数是指向一个数组的指针，这个数组用来放从流中读取的字符串，第二个参数是从流中读取的字符个数（实际上是读取num-1个字符，最后一个字符留给\0），第三个参数是指向输入流的指针。如果读取成功则返回str，读取到文件结束或者读取失败就返回NULL。（读取失败和读取到文件结束该如何区分，后面会讲到）
  3. fgets从流中读取字符串，直到num-1个字符结束，或者读取到换行符结束（换行符也算入num个字符中），或者读取到文件末尾结束。

例子

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	char arr[20] = { 0 };
	fgets(arr, 5, pf);
	printf("%s", arr);
	//fgets(arr, 8, pf);
	//printf("%s", arr);
	return 0;
}

结果
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2.3fscanf和fprintf

2.3.1fprintf

int fprintf ( FILE * stream, const char * format, ... );
  1. fprintf的作用是将数据格式化输出到流中。fprintf适用于所有输出流。
  2. fprintf的头文件是<stdio.h>。第一个参数是指向输出流的指针，第二个参数是可变参数列表，即可以有多个参数，没有固定。如果输出成功则返回输出的项目数，如果失败就返回负数。

例子

struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
	float score;
};
int main()
{
	struct Stu s = { "zhangsan",18,99.5 };
	FILE* pf = fopen("test.txt", "w");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fprintf(pf, "%s %d %f", s.name, s.age, s.score);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

结果
在这里插入图片描述

2.3.2fscanf

int fscanf ( FILE * stream, const char * format, ... );
  1. fscanf的作用是从流中格式化地读取数据放到参数列表中的项目。fscanf适用于所有输入流。
  2. fscanf的头文件是<stdio.h>。第一个是指向输入流的指针，第二个参数是可变参数列表。如果读取成功就返回该函数返回参数列表中成功填充的项目数，如果读取失败或者到达文件末尾就返回EOF。

例子

struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
	float score;
};
int main()
{
	struct Stu s = { 0 };
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	fscanf(pf, "%s %d %f", s.name, &s.age, &s.score);
	printf("%s %d %f", s.name, s.age, s.score);
	return 0;
}

结果
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2.4fread和fwrite

2.4.1fwrite

size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );
  1. fwrite的作用是将数据块写入流。fwirte只适用于文件。
  2. fwirte的头文件是<stdio.h>。第一次参数是指向要写入流的数组的指针，第二个参数是数组元素的大小，第三个参数是数组元素的数目，第四个是指向输出流的指针。如果输出成功则返回写入流的元素总数。如果size和count都为0 ，则返回0。

例子

struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
	float score;
};
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");//前面的函数读写文件都是文本信息，都可以看懂
	                                   //fread和fwrite读写文件都是二进制信息
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	struct Stu s = { "zhangsan",20,99.5 };
	fwrite(&s, sizeof(struct Stu), 1, pf);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

结果
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2.4.2fread

size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );
  1. fread的作用是从流中读取数据放到内存块中。fread只适用于文件。
  2. fread的头文件是<stdio.h>。第一个参数是指向数组的指针，这个数组的大小至少是size*count，这样才能存放从流中读取的数据，第二个参数是数组元素的大小，第三个参数是数组元素的数目，第四个参数是指向输入流的指针。如果读取成功，返回读取元素总数，读取失败或者读取到文件末尾，都设置了各自的指示符，这些指示符可以与feror和feof搭配使用，从而得出是读取是失败还是读取到文件末尾（后面会讲到），如果count或者size是0，则返回0。

例子

struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
	float score;
};
int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "rb");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	struct Stu s = { 0 };
	fread(&s, sizeof(struct Stu), 1, pf);
	printf("%s %d %f", s.name, s.age, s.score);
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

结果
在这里插入图片描述

2.5总结

功能函数名适用于
字符输入函数fgetc所有输入流
字符输出函数fputc所有输出流
文本行输入函数fgets所有输入流
文本行输出函数fputs所有输出流
格式化输入函数fscanf所有输入流
格式化输出函数fprintf所有输出流
二进制输入fread文件
二进制输出fwrite文件

2.6拓展（sscanf和sprintf）

  1. scanf从键盘读取格式化的数据（输入流：键盘stdin），printf把数据输出到屏幕上（输出流：屏幕stdout）。
  2. fscanf针对所有输入流的格式化的输入（输入流：stdin，打开的文件），fprintf针对所有输出流的格式化的输出（输出流：stdout、打开的文件）。
  3. sscanf从一个字符串中还原出一个格式化的数据，sprintf把格式化的数据存放在一个字符串。

例子

struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
	float score;
};
int main()
{
	struct Stu s = { "zhangsan",18,99.5 };
	char buf[100] = { 0 };
	sprintf(buf, "%s %d %f", s.name, s.age, s.score);
	printf("%s\n", buf);
	printf("-------分割线---------\n");
	struct Stu tmp = { 0 };
	sscanf(buf, "%s %d %f", tmp.name, &tmp.age, &tmp.score);
	printf("%s %d %f", tmp.name, tmp.age, tmp.score);
	return 0;
}

结果
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3.文件的随机读写

3.1fseek

int fseek ( FILE * stream, long int offset, int origin );
  1. fseek的作用是重新定位流中的位子指示器指向的位置。它是根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针。
  2. 头文件是<stdio.h>。第一个参数是指向流的指针，第二个参数是偏移量，第三个参数是起始位置，是偏移量的参考位置，它有固定的三个取值：SEEK_SET（文件开头）、SEEK_CUR（文件指针当前位置）、SEEK_END（文件末尾）。如果成功返回零，失败返回非零值。

例子

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");//先在文件内写好abcdef，现在用读的形式打开
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//文件的顺序读写，读完一个字符后，文件指针指向下一个字符
	printf("%c\n", fgetc(pf));//a
	printf("%c\n", fgetc(pf));//b
	printf("%c\n", fgetc(pf));//c
	//按照顺序读写，接下来打印的是d，但我想要打印b
	fseek(pf, -2, SEEK_CUR);//当前位置是文件指针（位置指示器）指向d，后前偏移2就指向b
	printf("%c\n", fgetc(pf));
	//法2：	fseek(pf,1,SEEK_SET);从开头开始偏移
	//		printf("%c\n",fgetc(pf));
	//法3：	fseek(pf,-4,SEEK_END);//从末尾开始偏移
	//		printf("%c\n", fgetc(pf));
	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

结果
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3.2ftell

long int ftell ( FILE * stream );
  1. ftell的作用是返回文件指针相对于起始位置的偏移量。
  2. 头文件是<stdio.h>，参数是指向流的指针，返回值是当前文件指针相对于起始位置的偏移量。

例子

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	printf("%c\n", fgetc(pf));//a
	printf("%c\n", fgetc(pf));//b
	printf("%d\n", ftell(pf));
	return 0;
}

结果
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3.3rewind

void rewind ( FILE * stream );
  1. rewind的作用是让文件指针的位置回到文件的起始位置。
  2. 头文件是<stdio.h>，参数是指向流的指针，无返回值。

例子

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (NULL == pf)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	printf("%c\n", fgetc(pf));//a
	printf("%c\n", fgetc(pf));//b
	printf("%d\n", ftell(pf));//2
	rewind(pf);
	printf("%c\n", fgetc(pf));//a
	return 0;
}

结果
在这里插入图片描述

4.文件读取结束的判定

4.1文件是否结束

  1. 文本文件读取是否结束，判断返回值是否为 EOF （ fgetc ），或者 NULL （ fgets ）
    例如：
    fgetc 判断是否为 EOF
    fgets 判断返回值是否为 NULL
  2. 二进制文件的读取结束判断，判断返回值是否小于实际要读的个数。
    例如：
    fread判断返回值是否小于实际要读的个数

4.2feof和ferror

  1. 在文件读取过程中，不能用feof函数的返回值直接用来判断文件的是否结束。
    而是应用于当文件读取结束的时候，判断是读取失败结束，还是遇到文件尾结束。
  2. feof返回真，说明是文件正常读取遇到了结束标志而结束的。
  3. ferror返回真，说明文件在读取过程中出错了，结束的。

例子

int main(void)
{
  int c; // 注意：int，非char，要求处理EOF
  FILE* fp = fopen("test.txt", "r");
  if(!fp) {
    perror("File opening failed");
    return EXIT_FAILURE;
 }
//fgetc 当读取失败的时候或者遇到文件结束的时候，都会返回EOF
  while ((c = fgetc(fp)) != EOF) // 标准C I/O读取文件循环
 {         
   putchar(c);
 }
 //判断是什么原因结束的
  if (ferror(fp))
    puts("I/O error when reading");
  else if (feof(fp))
    puts("End of file reached successfully");
  fclose(fp);
}

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