[C语言]文件操作函数

本文主要学习**fopen，fclose，fgetc，fgets，fputc，fputs，fwrite，fread，feof**这几个文件操作函数。

以上函数，需要导入头文件 stdio.h

为什么要学习这些函数？肯定是因为我们需要存储我们的数据，使数据放入到硬盘中方便保存。

本文中梳理一些最常见的文件操作函数。

前言：文本文件和二进制文件

根据数据的组织形式，数据文件被称为文本文件或者二进制文件。

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，就是二进制文件。

如果要求在外存上以ASCII码的形式存储，则需要在存储前转换。以ASCII字符的形式存储的文件就是文本文件

一.文件的打开与关闭

文件指针

缓冲文件系统中，关键的概念是“文件类型指针”，简称“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.

文件指针的创建

FILE* pf

定义pf是一个指向FILE类型数据的指针变量。可以使pf指向某个文件的文件信息区（是一个结构体变量）。通过该文件信息区中的信息就能够访问该文件。也就是说，通过文件指针变量能够找到与它关联的文件。

二. `fopen` 和 `fclose`

fopen 和fclose一般是成对出现的，有 fopen 就会有 fclose

fopen是打开文件的函数，fclose是关闭文件的函数

函数参数介绍

//打开文件
FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );//关闭文件
fclose ( FILE * stream);

fopen的第一个参数，表示要打开的文件，如果在本目录下，直接书写文件名即可，如果不在本目录，就需要写出文件绝对路径。

fopen 的第二个参数表示对文件的操作形式，可看下图来学习。

fclose则是关闭我们打开的文件。

实例

在使用完fopen函数后，最好判断一下， fopen文件函数是否返回空指针NULL。

int main()
{FILE* pr = fopen("data.txt", "r");//第一个参数是我要打开的文件名，第二个参数代表对文件的操作是“只读”if (NULL == pr)//判断pr是否文件是否打开成功{printf("open for reading : %s", strerror(errno));return 0;}FILE* pw = fopen("data2.txt", "w");//第一个参数是我要打开的文件名，第二个参数代表对文件的操作是“写入”if (NULL == pw)//判断文件是否打开成功{printf("open for writing : %s", strerror(errno));fclose(pr);//如果打开此文件失败，则关闭上一个文件。pr = NULL;return 0;}fclose(pr);//文件使用完成后，关闭文件pr = NULL;//并将文件指针置空fclose(pw);pw = NULL;return 0；
}

三. `fputc` 和 `fgetc`

这两个文件函数在上个案列的代码演示中已经出现， fgetc 是读取文件中的字符， fputc是将字符输出到文件中。

//fgetc的函数参数
int fgetc( FILE *stream );//stream代表将要读取字符的文件//fputc的函数参数
int fputc( int c, FILE *stream );// c 代表我们将要存入的字符，stream是我们存放 c 的文件。

实例

这是结合了上一个实例而成的。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main()
{FILE* pr = fopen("data.txt", "r");//第一个参数是我要打开的文件名，第二个参数代表对文件的操作是“只读”if (NULL == pr)//判断pr是否文件是否打开成功{printf("open for reading : %s", strerror(errno));return 0;}FILE* pw = fopen("data2.txt", "w");//第一个参数是我要打开的文件名，第二个参数代表对文件的操作是“写入”if (NULL == pw)//判断文件是否打开成功{printf("open for writing : %s", strerror(errno));fclose(pr);//如果打开此文件失败，则关闭上一个文件。pr = NULL;return 0;}int ch = 0;while ((ch = fgetc(pr)) != EOF)//将“data.txt”文件的所有所有内容都写进“data2.txt”这个文件{fputc(ch, pw);}return 0;
}

四. `fgets` 和 `fputs`

fgets 是读取文件中数据的一行，相反，fputs则是输出一行到文件。

函数参数介绍

//fgets的函数参数
char *fgets( char *string, int n, FILE *stream );//第一个参数是我们接收文件中数据的字符串，第二个参数 n 表示我们要读取几个字符，不过字符数是 (n-1)个字符，第三个参数则是我们要读取的文件。//fputs的函数参数
int fputs( const char *string, FILE *stream );//这个函数的参数实际和fgetc差不多，不过这里输出的是字符串到文件stream中，而不是一个字符。

实例

将数据输入到文件中，再次提醒，如果文件不在本目录下，需要加上绝对路径

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main()
{FILE* pf = fopen("data.txt", "w");if (NULL == pf){printf("open for write : %s", strerror(errno));return 0;}fputs("hello world\n", pf);fputs("haha\n", pf);fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}

读取文件

int main()
{FILE* pf = fopen("data.txt", "r");if (NULL == pf){printf("open for write : %s", strerror(errno));return 0;}char arr[2] = { 0 };//开辟两个空间来接收数据fgets(arr, 13, pf);// fgets只能读取(n-1)个字符，所以是13printf("%s", arr); fgets(arr+1, 5 , pf);printf("%s", arr+1);fclose(pf);pf = NULL;return 0;
}

五.`fwrite` 和 `fread`

fwrite是二进制输出，也就是说，将内容以二进制的形式进行输出到文件中保存。

fread则是读取文件的以二进制保存的数据。

函数参数介绍

//fwrite函数参数
size_t fwrite( const void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream );//第一个参数buffer表示我们要输出的数据的地址，第二参数size是我们要输出的数据大小，第三个参数是count是我们要输入的数据个数，第四个参数则是我们要将数据输入到的文件。//fread函数参数
size_t fread( void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream );//第一个参数buffer表示我们要接收的数据的地址，第二参数size是我们要接收的数据大小，第三个参数是count是我们要接收的数据个数，第四个参数则是我们要将数据输入到的buffer的文件。

实例

fwrite 二进制输出

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
struct Stu
{int age;char name[10];char id[20];
};
int main()
{struct Stu s[2] = { { 12, "zhangsan", "253534123" }, {13,"lisi","342342354"}};FILE* pr = fopen("date.txt", "wb");//wb表示：为了输出数据，打开一个二进制文件if (NULL == pr){printf("open for writing : %s", strerror(errno));}fwrite(&s, sizeof(struct Stu), 2, pr);fclose(pr);pr = NULL;return 0;
}

运行后：

使用 fread 读取date.txt中的数据

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
struct Stu
{int age;char name[10];char id[20];
};
int main()
{struct Stu s[2] = { 0 };//开辟两个相同的结构体数组来接收数据FILE* pr = fopen("date.txt", "rb");if (NULL == pr){printf("open for writing : %s", strerror(errno));}fread(s, sizeof(struct Stu), 2, pr);printf("%s %d %s\n", s[0].name, s[0].age, s[0].id);printf("%s %d %s\n", s[1].name, s[1].age, s[1].id);fclose(pr);pr = NULL;return 0;
}

文件读取成功

六.`feof`

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。

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。

实例

文本文件的例子

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void) {int c; // 注意：int，非char，要求处理EOFFILE* 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EOFwhile ((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);
}

二进制文件的例子

#include <stdio.h>
enum { SIZE = 5 };
int main(void) {double a[SIZE] = {1.,2.,3.,4.,5.};FILE *fp = fopen("test.bin", "wb"); // 必须用二进制模式fwrite(a, sizeof *a, SIZE, fp); // 写 double 的数组fclose(fp);double b[SIZE];fp = fopen("test.bin","rb");size_t ret_code = fread(b, sizeof *b, SIZE, fp); // 读 double 的数组if(ret_code == SIZE) {puts("Array read successfully, contents: ");for(int n = 0; n < SIZE; ++n) printf("%f ", b[n]);putchar('\n');} else { // error handlingif (feof(fp))printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n");else if (ferror(fp)) {perror("Error reading test.bin");}}fclose(fp);
}