C语言文件操作

C语言的文件操作是通过标准库提供的函数来进行的，主要是使用 stdio.h 头文件中的函数进行文件的打开、读取、写入和关闭。C语言对文件的操作分为两类：文本文件和二进制文件。

1. 文件操作基础

在 C 语言中，文件操作的基本步骤通常包括以下几个步骤：

1. 打开文件：使用 fopen() 函数打开文件，并返回一个文件指针。
2. 读取/写入文件：使用不同的函数读取或写入文件内容。
3. 关闭文件：使用 fclose() 函数关闭文件，释放相关资源。

2. 打开文件

fopen() 函数用于打开文件，它返回一个文件指针，之后可以使用该指针来进行文件的读写操作。函数原型如下：

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

• filename：要打开的文件的路径。
• mode：文件的打开模式，决定了文件的读写方式。

常用的文件打开模式有：

模式	描述
"r"	以只读方式打开文件，文件必须存在。
"w"	以写入方式打开文件，如果文件存在会被清空，不存在则创建。
"a"	以追加方式打开文件，文件不存在则创建。
"rb"	以二进制只读方式打开文件。
"wb"	以二进制写入方式打开文件。
"ab"	以二进制追加方式打开文件。
"r+"	以可读可写方式打开文件，文件必须存在。
"w+"	以可读可写方式打开文件，若文件存在则清空，不存在则创建。
"a+"	以可读可写方式打开文件，若文件不存在则创建。
"rb+"	以二进制可读可写方式打开文件。
"wb+"	以二进制可读可写方式打开文件。

3. 读取文件

3.1 fgetc() 函数

fgetc() 用于从文件中读取一个字符，返回读取的字符。如果遇到文件末尾（EOF），则返回 EOF。

int fgetc(FILE *file);

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("File open failed");
        return 1;
    }

    char ch;
    while ((ch = fgetc(file)) != EOF) {
        putchar(ch);  // 打印字符
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

3.2 fgets() 函数

fgets() 用于从文件中读取一行文本，直到遇到换行符、文件末尾或指定的字符数为止。

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

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("File open failed");
        return 1;
    }

    char buffer[256];
    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file) != NULL) {
        printf("%s", buffer);  // 打印每行文本
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

3.3 fread() 函数

fread() 用于从文件中读取指定数量的字节，适用于二进制文件。

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

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.bin", "rb");
    if (file == NULL) {
        perror("File open failed");
        return 1;
    }

    char buffer[256];
    size_t bytesRead;
    while ((bytesRead = fread(buffer, 1, sizeof(buffer), file)) > 0) {
        // 处理读取的二进制数据
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

4. 写入文件

4.1 fputc() 函数

fputc() 用于将一个字符写入文件。

int fputc(int ch, FILE *file);

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "w");
    if (file == NULL) {
        perror("File open failed");
        return 1;
    }

    fputc('A', file);  // 写入字符 'A'

    fclose(file);
    return 0;
}

4.2 fputs() 函数

fputs() 用于将一行字符串写入文件。

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

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "w");
    if (file == NULL) {
        perror("File open failed");
        return 1;
    }

    fputs("Hello, World!\n", file);  // 写入字符串

    fclose(file);
    return 0;
}

4.3 fwrite() 函数

fwrite() 用于将指定数量的字节写入文件，适用于二进制文件。

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

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.bin", "wb");
    if (file == NULL) {
        perror("File open failed");
        return 1;
    }

    int data = 123;
    fwrite(&data, sizeof(int), 1, file);  // 写入一个整数

    fclose(file);
    return 0;
}

5. 文件指针操作

5.1 fseek() 函数

fseek() 用于设置文件指针的位置。

int fseek(FILE *file, long offset, int whence);

• offset：偏移量。

• whence

  ：相对于文件的哪个位置，通常使用：

  • SEEK_SET：文件开头。
  • SEEK_CUR：当前文件指针位置。
  • SEEK_END：文件末尾。

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("File open failed");
        return 1;
    }

    fseek(file, 10, SEEK_SET);  // 将文件指针移动到文件开头后的第10个字节
    char ch = fgetc(file);
    printf("%c\n", ch);

    fclose(file);
    return 0;
}

5.2 ftell() 函数

ftell() 用于返回当前文件指针的位置。

long ftell(FILE *file);

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("File open failed");
        return 1;
    }

    fseek(file, 5, SEEK_SET);  // 将文件指针移动到第5个字节
    long position = ftell(file);
    printf("Current position: %ld\n", position);

    fclose(file);
    return 0;
}

6. 关闭文件

完成文件操作后，需要关闭文件以释放资源。使用 fclose() 函数关闭文件：

int fclose(FILE *file);

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("File open failed");
        return 1;
    }

    // 执行文件操作

    fclose(file);  // 关闭文件
    return 0;
}

7. 文件操作的错误处理

在文件操作中，错误处理非常重要。常见的错误处理方法有：

• 使用 perror() 输出错误信息。
• 使用 feof() 检查是否已到达文件末尾。
• 使用 ferror() 检查是否发生了文件操作错误。

示例：

if (ferror(file)) {
    perror("File operation failed");
}

总结

C语言的文件操作非常灵活，可以处理文本文件和二进制文件。通过熟练掌握 fopen()、fgetc()、fputs()、fread()、fwrite() 等函数，可以进行各种文件操作。在进行文件读写时，确保文件指针正确移动，并注意及时关闭文件以避免资源泄露。