上一篇：字符串和字符处理

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  上一节讲了C语言基础中的字符串和字符处理，接下来让我们来一起学习C语言中的文件操作。

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作者介绍：

🎓 作者：某不知名编程爱好者📜
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• 📑 文件操作
• 📑 1. 打开文件和关闭文件
• 📑 2. 读写文件
• • 🌰 文件读写示例程序
• 📑 3. 文件指针位置
• 📑 4. 文件错误处理
• 📑 5. 文件属性操作
• 📑 6. 文件目录操作
• • 🌰 文件操作实例
• 📑 7. 文件操作性能优化
• 📑 8. 文件操作常见问题解决方案
• ⚠️ 注意事项
• • 🎀小结

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📑 文件操作

• 文件是计算机存储设备上存储数据的一种方式。文件操作是指C语言程序通过对文件进行读、写等操作，来实现数据存储和读取的功能。文件操作主要包括文件的打开、读写、关闭、文件指针位置、错误处理、文件属性操作、文件目录操作等。

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📑 1. 打开文件和关闭文件

在进行文件操作之前，需要先打开文件。可以使用fopen函数打开文件，使用fclose函数关闭文件。fopen函数的原型如下：

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

具体用法如下：

FILE* fp; // 文件指针
fp = fopen("filename.txt", "mode"); // 打开 filename.txt 文件，mode 表示打开模式
if (fp == NULL) {
    printf("文件打开失败！\n");
    return -1;
}
// TODO: 操作文件
fclose(fp); // 关闭文件

其中，filename参数表示要打开的文件名，mode参数表示打开文件的模式。mode参数有以下几种：

• r：只读模式，如果文件不存在则打开失败。
• w：只写模式，如果文件不存在则创建文件，如果文件已经存在，则清除原有内容。
• a：附加模式，若文件不存在则创建文件，若文件已经存在，则在文件末尾追加新内容。
• rb：二进制格式下的只读模式。
• wb：二进制格式下的只写模式。
• ab：二进制格式下的附加模式。

fopen函数返回一个指向FILE结构体的指针，可以通过该指针进行文件操作。使用完文件后，需要通过fclose函数关闭文件，fclose函数的原型如下：

int fclose(FILE *stream);

stream参数表示要关闭的文件指针。

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📑 2. 读写文件

在打开文件之后，可以使用fread和fwrite函数进行文件读写操作。fread函数的原型如下：

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

ptr参数表示要读入的数据存储位置，size参数表示要读入的数据单个数据块的大小，count参数表示要读入的数据块数量，stream参数表示要读取的文件指针。fread函数返回实际读取的数据块数量。

fwrite函数的原型如下：

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

ptr参数表示要写入的数据存储位置，size参数表示要写入的数据单个数据块的大小，count参数表示要写入的数据块数量，stream参数表示要写入的文件指针。fwrite函数返回实际写入的数据块数量。

具体用法如下：

FILE* fp; // 文件指针
char line[MAX_LINE_LENGTH]; // 缓冲区
// 打开文件
fp = fopen("filename.txt", "r");
if (fp == NULL) {
    printf("文件打开失败！\n");
    return -1;
}
// 读取文件内容
while (fgets(line, MAX_LINE_LENGTH, fp)) {
    printf("%s", line);
}
// 关闭文件
fclose(fp);

MAX_LINE_LENGTH指定了缓冲区的最大长度。

文件写入使用fprintf()或fputs()函数进行。具体用法如下：

FILE* fp; // 文件指针
// 打开文件
fp = fopen("filename.txt", "w");
if (fp == NULL) {
    printf("文件打开失败！\n");
    return -1;
}
// 写入文件内容
fprintf(fp, "Hello, World!\n");
fputs("This is a test file.\n", fp);
// 关闭文件
fclose(fp);

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🌰 文件读写示例程序

下面是一个完整的示例程序，演示了如何打开、读取和写入文件：

#include <stdio.h>

#define MAX_LINE_LENGTH 1024

int main() {
    FILE* fp; // 文件指针
    char line[MAX_LINE_LENGTH]; // 缓冲区
    // 打开文件
    fp = fopen("example.txt", "w");
    if (fp == NULL) {
        printf("文件打开失败！\n");
        return -1;
    }
    // 写入文件内容
    fprintf(fp, "Hello, World!\n");
    fputs("This is a test file.\n", fp);
    // 关闭文件
    fclose(fp);
    // 打开文件
    fp = fopen("example.txt", "r");
    if (fp == NULL) {
        printf("文件打开失败！\n");
        return -1;
    }
    // 读取文件内容
    while (fgets(line, MAX_LINE_LENGTH, fp)) {
        printf("%s", line);
    }
    // 关闭文件
    fclose(fp);
    return 0;
}

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📑 3. 文件指针位置

在使用fread和fwrite函数进行文件读写操作时，需要注意文件指针的位置。文件指针用于表示读写数据时的位置，可以使用ftell和fseek函数进行文件指针位置操作。ftell函数的原型如下：

long int ftell(FILE *stream);

stream参数表示要获取位置的文件指针，返回该文件指针的当前位置。

fseek函数的原型如下：

int fseek(FILE *stream, long int offset, int origin);

stream参数表示要进行指针操作的文件指针，offset参数表示要移动的字节数，origin参数表示移动方式，有以下几种：

• SEEK_SET：从文件头开始偏移
• SEEK_CUR：从当前位置偏移
• SEEK_END：从文件末尾开始偏移

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📑 4. 文件错误处理

在进行文件操作时，可能会遇到一些错误，如文件不存在、文件只读等。在C语言中可以使用ferror和feof函数进行错误处理。ferror函数的原型如下：

int ferror(FILE *stream);

stream参数表示要检测的文件指针，返回非零值表示文件操作发生了错误。

feof函数的原型如下：

int feof(FILE *stream);

stream参数表示要检测的文件指针，返回非零值表示已经到达文件结尾。

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📑 5. 文件属性操作

使用fstat函数获取文件的属性信息。fstat函数的原型如下：

int fstat(int fd, struct stat *buf);

fd参数表示要获取属性信息的文件指针，buf参数表示存储文件属性信息的结构体指针。文件属性信息包括文件大小、创建时间、修改时间等。

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📑 6. 文件目录操作

使用opendir和readdir函数进行文件目录操作。opendir函数的原型如下：

DIR *opendir(const char *name);

name参数表示要打开的目录路径，返回一个指向DIR结构体的指针。

readdir函数的原型如下：

struct dirent *readdir(DIR *dirp);

dirp参数表示要读取的目录指针，返回一个指向dirent结构体的指针，其中包括读取到的文件名等信息。

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🌰 文件操作实例

以下是一个文件操作的实例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    FILE *fp;
    char buffer[80];

    /* 打开文件 */
    fp = fopen("test.txt", "w");

    /* 写入数据 */
    fprintf(fp, "Hello, World!");

    /* 关闭文件 */
    fclose(fp);

    /* 重新打开文件 */
    fp = fopen("test.txt", "r");

    /* 读取数据 */
    fgets(buffer, 80, fp);

    /* 输出数据 */
    printf("%s\n", buffer);

    /* 关闭文件 */
    fclose(fp);

    return 0;
}

该代码可以将字符串"Hello, World!"写入test.txt文件，并读取该文件中的内容输出。

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📑 7. 文件操作性能优化

在进行文件操作时，需要注意文件读写速度的性能优化。可以使用缓冲机制来提高文件操作速度。使用setvbuf函数进行文件缓存操作。setvbuf函数的原型如下：

int setvbuf(FILE *stream, char *buf, int mode, size_t size);

stream参数表示要进行缓存操作的文件指针，buf参数表示缓存区地址，可以使用NULL表示由系统自动分配缓存区，mode参数表示缓存操作方式，有以下几种：

• _IOFBF：全缓冲，即数据存满缓存区才进行I/O操作
• _IOLBF：行缓冲，即遇到换行符才进行I/O操作
• _IONBF：不带缓冲，即数据立即进行I/O操作

size参数表示缓存区大小，可以使用默认值BUFSIZ。

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📑 8. 文件操作常见问题解决方案

在进行文件操作时，可能会出现一些常见的问题，如文件打开失败、文件读写失败等。可以使用perror函数来处理这些问题。perror函数的原型如下：

void perror(const char *s);

s参数表示在显示错误信息前显示的字符串，一般为程序名。

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⚠️ 注意事项

• 在使用文件之前，必须先打开文件。

• 操作文件之前，需确保文件的存在性。

• 检查文件是否打开成功。

• 操作完成后，需关闭文件指针。

• 对于涉及到数据的操作，务必小心谨慎，避免破坏文件的完整性。

• 防止程序中出现内存泄漏和未处理的异常情况。

• 建议在打开文件时使用二进制模式，以免在不同平台上出现文件格式的差异。

• 建议使用文件流操作，可以提高文件读写效率。

• 为了避免文件打开失败或者数据操作错误，应该经常检查错误信息，及时解决错误。

• 对于文件的位置操作，应该掌握文件指针的相关知识。

• 操作文件时应该考虑到文件操作的并发性问题，避免多个线程或进程同时进行文件操作，引起数据的竞争和冲突。

• 操作文件时应具备完整的文件路径和文件名，以防止误删或误操作。

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上一篇：字符串和字符处理

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🎀小结

C语言中的文件操作包括了打开文件和关闭文件、读写文件、文件指针位置、文件错误处理、文件属性操作、文件目录操作等。在进行文件操作时需要注意性能优化和常见问题解决方案。

🔚以上就是C语言文件操作的全部知识了~

🤗感谢大家的阅读~

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