C语言常见的文件操作函数

目录

• 一、文件的打开和关闭
• 1、文件指针
• 2、文件打开和关闭
• 二、文件的顺序读写 
• 1、fgetc()和fputc()函数
• 2、fgets()和fputs()函数 
• 3、fscanf()和fprintf()函数
• 4、fread()和fwrite()函数
• 三、文件的随机读写
• 1、fseek函数
• 2、ftell函数
• 3、rewind函数
• 四、文本文件和二进制文件
• 五、文件读取结束的判定
• 六、文件缓冲区
• 总结

一、文件的打开和关闭

1、文件指针

每个被使用的文件都在内存中开辟了一个相应的文件信息区，用来存放文件的相关信息（如文件的名字，文件状态及文件当前的位置等）。这些信息是保存在一个结构体变量中的。该结构体类型是有系统声明的，取名FILE。

vs2013编译环境提供的stdio.h头文件中有以下文件类型申明：

struct _iobuf {
	char *_ptr;
	int _cnt;
	char *_base;
	int _flag;
	int _file;
	int _charbuf;
	int _bufsiz;
	char *_tmpfname;
};
typedef struct _iobuf FILE;

每当打开一个文件的时候，系统会根据文件的情况自动创建一个FILE结构的变量，并填充其中的信息，一般都是通过一个FILE指针来维护这个FILE结构的变量，这样使用起来更加方便。

下面我们可以创建一个FILE*的指针变量:

FILE* pf;//文件指针变量

通过文件指针变量能够找到与它关联的文件。

2、文件打开和关闭

文件在读写之前需要先打开文件，使用结束后需要关闭文件。

规定使用fopen来打开文件，fclose来关闭文件。

//打开文件FILE* fp=fopen(const char* filename,const char* mode);//两个参数：打开的文件名和打开方式//关闭文件fcolse(fp);//打开文件
FILE* fp=fopen(const char* filename,const char* mode);
//两个参数：打开的文件名和打开方式
//关闭文件
fcolse(fp);

常见打开文件方式如下：

打开关闭文本文件示例如下：

该文件以只写方式打开，当代码路径下不存在该文本文件时，程序运行会自动生成新的文件；如果以只读方式打开文件，该文本文件不存在时，程序运行后会显示打开失败。

#include<stdio.h>
int main()
{
	FILE* fp = fopen("text1.txt", "w");//打开文件文本
	if (fp == NULL)//判断是否打开成功
	{
		printf("Open File Error\n");
		return;
	}
	fclose(fp);//关闭文件文本
	return 0;
}

二、文件的顺序读写 

1、fgetc()和fputc()函数

• fgetc()函数是从指定文件中读取一个字符，读取到文件末尾或者读取失败时返回EOF。
• fputc()函数用法如下：

int fputc(int ch,FLEF* fp);

ch为要写入的字符，fp为文件指针。

注：每写入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。

2、fgets()和fputs()函数 

fgets()函数用法如下：

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

buf为存储字符串的地址，n为读取字符串的长度，fp为文件的指针。该函数每次最多只能读取一行，遇到\n就会停止读取，若有多行需要循环读取。

fputs()函数用法如下：

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

str为要写入文件的字符串，fp为要操作的文件，返回值为0表示成功。写入的字符串也是以\n结束，所以多行写入需要重复操作。

3、fscanf()和fprintf()函数

fscanf()和fprintf()函数与前面使用的scanf()和printf()函数功能相似，都是格式化读写函数，两者的区别在于fscanf()和fprintf()函数读写对象不是键盘和显示器，而是磁盘文件。

两个函数原型为：

int fscanf(FILE* fp,char* fromat,……);
int fprintf(FILE* fp,char* format,……);

与scanf()和printf()相比，仅仅多了一个fp参数。

4、fread()和fwrite()函数

(1)fread()函数

用于读取二进制数据

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

• fread返回实际读取的完整项目数，如果发生错误或在达到计数之前遇到文件结尾，则该值可能小于计数。使用feof或ferror函数区分读取错误和文件结束情况。如果大小或计数为0，则fread返回0且缓冲区内容不变。
• buf为内存区块的指针，用来存放读取到的数据。
• size表示每个数据块的字节数。
• count表示要读取的数据块的个数。
• fp文件指针。

（2）fwrite()函数

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

fwrite返回实际写入的完整项的数量，如果发生错误，该数量可能小于count。buf用来存放要写入的数据，其余参数与fread()寒素相同。

三、文件的随机读写

1、fseek函数

根据文件指针位置和偏移量来定位文件指针

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

第一个参数为文件指针；第二个参数为偏移量，正数表示向右偏移，负数表示向左偏移；第三个参数设定从文件的哪里开始偏移，可能取值：SEEK_CUR、SEEK_END、SEEK_SET。

• SEEK_SET：文件开头
• SEEK_GUR：当前位置
• SEEK_END:文件结尾

其中SEEK_SET、SEEK_CUR、SEEK_END依次为0、1、2。

2、ftell函数

计算文件指针相对于起始位置的偏移量

long int ftell(FILE* stream);

3、rewind函数

让文件指针的位置回到文件的起始位置

void rewind(FILE* stream);

四、文本文件和二进制文件

数据文件被分为文本文件和二进制文件。

• 二进制文件：数据在内存中以二进制的形式存储，不加转换的输出到外存。
• 文本文件：以ASCII字符的形式存储的文件。如果要求在外存上以ASCII码的形式存储，则需要在存储前进行转换。

数据在内存中的存储：字符以ASCII形式存储；数值型数据既可以用ASCII形式存储，也可使用二进制形式存储。

例：正数10000，以ASCII码的形式输出到磁盘，占用五个字节（每个字符一个字节）；而以二进制形式输出，在磁盘上只占用四个字节。

五、文件读取结束的判定

• feof()函数用来判断文件内部指针是否指向文件末尾，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，出错时返回非零值，否则返回零值。

注：在文件读取过程中，不能使用feof()函数的返回值来直接判断文件是否结束。而是应用于当文件读取结束时，判断是读取失败结束，还是遇到文件尾结束。

1、文本文件读取是否结束，判断返回值是否为EOF(fgetc)、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.

六、文件缓冲区

从内存向磁盘输出数据会先送到内存中的缓冲区，装满缓冲区后再一起送到磁盘上。如果从磁盘像计算机读入数据，则从磁盘文件中读取数据输入到内存缓冲区（充满缓冲区），然后再从缓冲区逐个地将数据送到程序缓冲区。

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
int main()
{
	FILE*pf = fopen("test.txt", "w");
	fputs("abcdef", pf);//先将代码放在输出缓冲区
	printf("睡眠10秒-已经写数据了，打开test.txt文件，发现文件没有内容\n");
	Sleep(10000);
	printf("刷新缓冲区\n");
	fflush(pf);//刷新缓冲区时，才将输出缓冲区的数据写到文件（磁盘）
	//注：fflush 在高版本的VS上不能使用了
	printf("再睡眠10秒-此时，再次打开test.txt文件，文件有内容了\n");
	Sleep(10000);
	fclose(pf);
	//注：fclose在关闭文件的时候，也会刷新缓冲区
	pf = NULL;
	return 0;
}

因为有缓冲区的存在，C语言在操作文件的时候，需要用fflush函数刷新缓冲区或者在文件操作结束的时候关闭文件。

总结

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