C语言文件操作

1.C语言文件概述

我们对文件的概念已经非常熟悉了，比如常见的 Word 文档、txt 文件、源文件等。文件是数据源的一种，最主要的作用是保存数据。

在操作系统中，为了统一对各种硬件的操作，简化接口，不同的硬件设备也都被看成一个文件。对这些文件的操作，等同于对磁盘上普通文件的操作。例如，通常把显示器称为标准输出文件，printf 就是向这个文件输出，把键盘称为标准输入文件，scanf 就是从这个文件获取数据。

我们不去探讨硬件设备是如何被映射成文件的，大家只需要记住，在C语言中硬件设备可以看成文件，有些输入输出函数不需要你指明到底读写哪个文件，系统已经为它们设置了默认的文件，当然你也可以更改，例如让 printf 向磁盘上的文件输出数据。

文件流

2.C语言文件的打开与关闭

在C语言中，文件操作都是由库函数来完成的，这节介绍文件的打开和关闭。

文件的打开(fopen函数)

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

FILE是在stdio.h头文件中定义的一个结构体，用来保存文件信息。

FILE *fp = ("demo.txt", "r");

FILE *fp = fopen("D:\\demo.txt","rb");

几点说明

• r(read)：读
• w(write)：写
• a(append)：追加
• t(text)：文本文件，可省略不写
• b(banary)：二进制文件
• +：读和写

文件关闭（fclose函数）

int fclose(FILE *fp);

fclose(fp);

3.C语言中文本文件与二进制文件的区别

在学习C语言fopen()函数后，知道它的第二个参数是标志字符串。如果字符串中出现‘b‘，则表明是以打开二进制(binary)文件，否则是打开文本文件。

文本文件和二进制文件的本质区别

fopen中的文本文件和二进制文件

CR(0X0D)表示回车符，也就是 ‘\r‘；CL(0X0A)表示换行符，也就是 ‘\n‘。

4.C语言以字符形式读写文件

在C语言中，读写文件比较灵活，既可以每次读写一个字符，也可以读写一个字符串，甚至是任意字节的数据（数据块）。本节介绍以字符形式读写文件。

以字符形式读写文件时，每次可以从文件中读取一个字符，或者向文件中写入一个字符。主要使用两个函数：fgetc()和fputc()。

字符读取函数 fgetc

int fgetc (FILE *fp);

EOF 不绝对是 -1，也可以是其他负数，这要看编译器的实现。

对EOF的说明

int feof ( FILE * fp );

int ferror ( FILE *fp );

字符写入函数fputc

int fputc ( int ch, FILE *fp );

fputc(‘a‘, fp);

char ch = ‘a‘;
fputc(ch, fp);

两点说明

fgetc() 和 fputc() 函数每次只能读写一个字符，速度较慢；实际开发中往往是每次读写一个字符串或者一个数据块，这样能明显提高效率。

读字符串函数fgets

fgets() 函数用来从指定的文件中读取一个字符串，并保存到字符数组中，它的原型为：

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

str 为字符数组，n 为要读取的字符数目，fp 为文件指针。

返回值：读取成功时返回字符数组首地址，也即 str；读取失败时返回 NULL；如果开始读取时文件内部指针已经指向了文件末尾，那么将读取不到任何字符，也返回 NULL。

注意，读取到的字符串会在末尾自动添加 ‘\0‘，n 个字符也包括 ‘\0‘。也就是说，实际只读取到了 n-1 个字符，如果希望读取 100 个字符，n 的值应该为 101。例如：

1. #define N 101
2. char str[N];
3. FILE*fp = fopen("D:\\demo.txt", "r");
4. fgets(str, N, fp);

表示从 D:\\demo.txt 中读取100个字符，并保存到字符数组str中。

需要重点说明的是，在读取到 n-1 个字符之前如果出现了换行，或者读到了文件末尾，则读取结束。这就意味着，不管n的值多大，fgets() 最多只能读取一行数据，不能跨行。在C语言中，没有按行读取文件的函数，我们可以借助 fgets()，将n的值设置地足够大，每次就可以读取到一行数据。

【示例】一行一行地读取文件。

1. #include
2. #include
3. #define N 100
4. int main(){
5. FILE*fp;
6. char str[N+1];
7. if( (fp=fopen("d:\\demo.txt","rt")) == NULL ){
8. printf("Cannot open file, press any key to exit!\n");
9. getch();
10. exit(1);
11. }
13. while(fgets(str, N, fp) != NULL){
14. printf("%s", str);
15. }
16. fclose(fp);
17. system("pause");
18. return 0;
19. }

将下面的内容复制到 D:\\demo.txt：

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那么运行结果为：


fgets() 遇到换行时，会将换行符一并读取到当前字符串。该示例的输出结果之所以和 demo.txt 保持一致，该换行的地方换行，就是因为 fgets() 能够读取到换行符。而 gets() 不一样，它会忽略换行符。

写字符串函数fputs

fputs() 函数用来向指定的文件写入一个字符串，它的原型为：

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

str 为要写入的字符串，fp 为文件指针。写入成功返回非负数，失败返回EOF。例如：

1. char *str = "http://c.biancheng.net";
2. FILE*fp = fopen("D:\\demo.txt", "at+");
3. fputs(str, fp);

表示把把字符串 str 写入到 D:\\demo.txt 文件中。

【示例】向上例中建立的 d:\\demo.txt 文件中追加一个字符串。

1. #include
2. int main(){
3. FILE*fp;
4. char str[102] = {0}, strTemp[100];
5. if( (fp=fopen("D:\\demo.txt", "at+")) == NULL ){
6. printf("Cannot open file, press any key to exit!\n");
7. getch();
8. exit(1);
9. }
10. printf("Input a string:");
11. gets(strTemp);
12. strcat(str, "\n");
13. strcat(str, strTemp);
14. fputs(str, fp);
15. fclose(fp);
16. return 0;
17. }

运行程序，输入C C++ Java Linux Shell，打开 D:\\demo.txt，文件内容为：

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C C++ Java Linux Shell

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

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

Input data:
Tom 2 15 90.5↙
Hua 1 14 99↙
Tom  2  15  90.500000
Hua  1  14  99.000000

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