C语言之文件操作
目录
实现文件读写
打开文件fopen函数的用法
写文件fprintf函数的用法
读文件fscanf函数的用法
写文件fwrite函数的用法
读文件fread函数的用法
关闭文件fclose函数的用法
实现文件读写
一直以来，我们学习C语言都是数据的处理，这些数据都是在内存中的。一旦程序结束程序结束退出，数据也将灰飞烟灭。文件操作的实现将帮助我们把数据存储到文件中，既硬盘上的文件，如我们所熟知的txt格式，或其他各种后缀的文件，避免程序结束后数据丢失，实现存储数据的功能，甚至充当“数据库”的功能。
下面详细说明每步的作用及详细办法。
1、打开文件：要读取或写入文件，首先需要打开它。可以使用fopen函数来打开文件。
2、读取文件：在打开文件后，可以使用fscanf、fgets等函数来从文件中读取内容。
3、写入文件：在打开文件后，可以使用fprintf、fputs等函数将数据写入文件。
4、关闭文件：在文件读写完成后，应该使用fclose函数关闭文件，以释放系统资源。
以上就是C语言对文件操作的四个步骤及大致解释，下面将展开详细详解！
打开文件fopen函数的用法
fopen()函数是C语言中用于打开文件的函数，它的原型如下：
FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);
其中，filename参数是要打开的文件名（包括路径），mode参数是打开文件的模式。
fopen()函数返回一个指向FILE类型结构体的指针，该指针可以用于后续的文件读写操作。如果打开文件失败，则返回NULL。
mode参数是打开文件的模式，常见的模式有以下几种：
| 参数 | 作用 |
| r | 以只读方式打开文件，该文件必须存在。 |
| r+ | 以读/写方式打开文件，该文件必须存在。 |
| rb+ | 以读/写方式打开一个二进制文件，只允许读/写数据。 |
| rt+ | 以读/写方式打开一个文本文件，允许读和写。 |
| w | 打开只写文件，若文件存在则文件长度清为零，即该文件内容会消失；若文件不存在则创建该文件。 |
| w+ | 打开可读/写文件，若文件存在则文件长度清为零，即该文件内容会消失；若文件不存在则创建该文件。 |
| a | 以附加的方式打开只写文件。若文件不存在，则会创建该文件；如果文件存在，则写入的数据会被加到文件尾后，即文件原先的内容会被保留（EOF 符保留）。 |
| a+ | 以附加方式打开可读/写的文件。若文件不存在，则会创建该文件，如果文件存在，则写入的数据会被加到文件尾后，即文件原先的内容会被保留（EOF符不保留）。 |
| wb | 以只写方式打开或新建一个二进制文件，只允许写数据。 |
| wb+ | 以读/写方式打开或新建一个二进制文件，允许读和写。 |
| wt+ | 以读/写方式打开或新建一个文本文件，允许读和写。 |
| at+ | 以读/写方式打开一个文本文件，允许读或在文本末追加数据。 |
| ab+ | 以读/写方式打开一个二进制文件，允许读或在文件末追加数据。 |
下面是一个简单的示例，演示了如何使用fopen()函数打开一个文本文件：
#include
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("file.txt", "r");
if (fp == NULL) {
printf("Failed to open file.\n");
return 1;
}
// 文件读写操作
fclose(fp);
return 0;
}
在上述示例中，首先使用fopen()函数打开一个名为"file.txt"的文本文件，并指定以只读模式打开。如果打开文件失败，则输出错误信息并退出程序。
接下来，可以在fp指针所指向的文件中进行读写操作。最后，使用fclose()函数关闭文件，以释放系统资源。
需要注意的是，在进行文件操作时，应该检查文件是否成功打开、读取或写入，以及文件是否成功关闭。此外，还应该处理可能出现的错误情况，例如文件不存在或无法访问等。
在实际应用中，还可以使用其他相关函数，如freopen()、fdopen()等，来重新打开文件或将文件描述符转换为FILE类型指针等操作。根据具体需求，可以选择合适的函数和方法来实现文件读写操作。
写文件fprintf函数的用法
fprintf()函数是C语言中用于将格式化数据写入文件的函数，它的原型如下：
int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);
其中，stream参数是指向已打开文件的指针，format参数是格式化字符串，用于指定要写入的数据类型和格式，后续参数是要写入的数据。
fprintf()函数返回成功写入的字符数，如果发生错误则返回一个负值。
| 控制符 | 作用 |
| %c | 字符 |
| %d 或 %i | 有符号十进制整数 |
| %e | 使用 e 字符的科学科学记数法（尾数和指数） |
| %E | 使用 E 字符的科学科学记数法（尾数和指数） |
| %f | 十进制浮点数 |
| %g | 自动选择 %e 或 %f 中合适的表示法 |
| %G | 自动选择 %E 或 %f 中合适的表示法 |
| %o | 有符号八进制 |
| %s | 字符的字符串 |
| %u | 无符号十进制整数 |
| %x | 无符号十六进制整数 |
| %X | 无符号十六进制整数（大写字母） |
| %p | 指针地址 |
| %n | 无输出 |
| % | 字符 |
更多的格式可以参照printf的用法中的格式，可以通用。
下面是一个简单的示例，演示了如何使用fprintf()函数将数据写入文件：
#include
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("file.txt", "w");
if (fp == NULL) {
printf("Failed to open file.\n");
return 1;
}
int num = 10;
float pi = 3.14159;
char str[] = "Hello, World!";
fprintf(fp, "Number: %d\n", num);
fprintf(fp, "Pi: %.2f\n", pi);
fprintf(fp, "String: %s\n", str);
fclose(fp);
return 0;
}
在上述示例中，首先使用fopen()函数以写入模式打开一个名为"file.txt"的文本文件。如果打开文件失败，则输出错误信息并退出程序。
接下来，使用fprintf()函数将数据按照指定的格式写入文件。在这个例子中，我们分别写入一个整数、一个浮点数和一个字符串。格式化字符串中的占位符（如%d、%.2f、%s）会被对应的参数值替换。
最后，使用fclose()函数关闭文件，以释放系统资源。
需要注意的是，在进行文件操作时，应该检查文件是否成功打开、读取或写入，以及文件是否成功关闭。此外，还应该处理可能出现的错误情况，例如文件不存在或无法访问等。
除了fprintf()函数，C语言还提供了其他一些用于写入文件的函数，如fputc()、fputs()等。根据具体需求，可以选择合适的函数和方法来实现文件写入操作。
需要注意理解的是，fprintf函数虽然和printf函数很像，表示输出，但准确说是是写入的意思，是指程序向文件里写，要清楚数据的流向。
读文件fscanf函数的用法
fscanf()函数是C语言中用于从文件中读取格式化数据的函数，它的原型如下：
int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);
其中，stream参数是指向已打开文件的指针，format参数是格式化字符串，用于指定要读取的数据类型和格式，后续参数是用于存储读取结果的变量。
fscanf()函数返回成功读取的项目数，如果发生错误则返回一个负值。
更多fscanf的格式如下表：
| 格式 | 作用 |
| %d | 读入一个十进制整数 |
| %i | 读入十进制，八进制，十六进制整数，与%d类似，但是在编译时通过数据前置或后置来区分进制，如加入“0x”则是十六进制，加入“0”则为八进制。例如串“031”使用%d时会被算作31，但是使用%i时会算作25 |
| %u | 读入一个无符号十进制整数 |
| %f %F %g %G | 用来输入实数，可以用小数形式或指数形式输入 |
| %x %x | 读入十六进制整数 |
| %o | 读入八进制整数 |
| %s | 直到遇到一个空格字符（空格字符可以是空白、换行和制表符） |
| %c | 单个字符：读取下一个字符。如果指定了一个不为 1 的宽度 width，函数会读取 width 个字符，并通过参数传递，把它们存储在数组中连续位置。在末尾不会追加空字符 |
下面是一个简单的示例，演示了如何使用fscanf()函数从文件中读取数据：
#include
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("file.txt", "r");
if (fp == NULL) {
printf("Failed to open file.\n");
return 1;
}
int num;
float pi;
char str[50];
fscanf(fp, "%d", &num);
fscanf(fp, "%f", &pi);
fscanf(fp, "%s", str);
printf("Number: %d\n", num);
printf("Pi: %.2f\n", pi);
printf("String: %s\n", str);
fclose(fp);
return 0;
}
在上述示例中，首先使用fopen()函数以只读模式打开一个名为"file.txt"的文本文件。如果打开文件失败，则输出错误信息并退出程序。
接下来，使用fscanf()函数从文件中按照指定的格式读取数据。在这个例子中，我们分别读取一个整数、一个浮点数和一个字符串。格式化字符串中的占位符（如%d、%f、%s）会将文件中的数据解析并存储到对应的变量中。
最后，使用printf()函数将读取到的数据输出到控制台。
需要注意的是，在进行文件操作时，应该检查文件是否成功打开、读取或写入，以及文件是否成功关闭。此外，还应该处理可能出现的错误情况，例如文件不存在或无法访问等。
除了fscanf()函数，C语言还提供了其他一些用于从文件中读取数据的函数，如fgetc()、fgets()等。根据具体需求，可以选择合适的函数和方法来实现文件读取操作。
写文件fwrite函数的用法
fwrite()函数是C语言中用于将数据块写入文件的函数，它的原型如下：
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *stream);
其中，ptr参数是指向要写入的数据块的指针，size参数是每个数据项的大小（以字节为单位），count参数是要写入的数据项的数量，stream参数是指向已打开文件的指针。
fwrite()函数返回成功写入的数据项数。如果发生错误或到达文件末尾，则返回一个小于count的值。
下面是一个简单的示例，演示了如何使用fwrite()函数将数据块写入文件：
#include
struct Person {
char name[50];
int age;
};
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("file.bin", "wb");
if (fp == NULL) {
printf("Failed to open file.\n");
return 1;
}
struct Person p1 = {"John", 25};
struct Person p2 = {"Alice", 30};
fwrite(&p1, sizeof(struct Person), 1, fp);
fwrite(&p2, sizeof(struct Person), 1, fp);
fclose(fp);
return 0;
}
在上述示例中，首先使用fopen()函数以二进制写入模式打开一个名为"file.bin"的文件。如果打开文件失败，则输出错误信息并退出程序。
接下来，定义了一个名为Person的结构体，表示一个人的信息，包括姓名和年龄。
然后，创建了两个Person类型的变量p1和p2，并分别初始化它们的值。
使用fwrite()函数将p1和p2的数据块写入文件。sizeof(struct Person)用于获取Person结构体的大小，以字节为单位。通过取地址运算符&获取结构体变量的内存地址。
最后，使用fclose()函数关闭文件，以释放系统资源。
需要注意的是，在进行文件操作时，应该检查文件是否成功打开、读取或写入，以及文件是否成功关闭。此外，还应该处理可能出现的错误情况，例如文件不存在或无法访问等。
除了fwrite()函数，C语言还提供了其他一些用于写入文件的函数，如fputc()、fputs()等。根据具体需求，可以选择合适的函数和方法来实现文件写入操作。
读文件fread函数的用法
与fwrite是一对，fread()函数是C语言中用于从文件中读取数据块的函数，它的原型如下：
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *stream);
其中，ptr参数是指向存储读取数据的缓冲区的指针，size参数是每个数据项的大小（以字节为单位），count参数是要读取的数据项的数量，stream参数是指向已打开文件的指针。
fread()函数返回成功读取的数据项数。如果发生错误或到达文件末尾，则返回一个小于count的值。
下面是一个简单的示例，演示了如何使用fread()函数从文件中读取数据块：
#include
struct Person {
char name[50];
int age;
};
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("file.bin", "rb");
if (fp == NULL) {
printf("Failed to open file.\n");
return 1;
}
struct Person p1, p2;
fread(&p1, sizeof(struct Person), 1, fp);
fread(&p2, sizeof(struct Person), 1, fp);
printf("Person 1: %s, %d\n", p1.name, p1.age);
printf("Person 2: %s, %d\n", p2.name, p2.age);
fclose(fp);
return 0;
}
在上述示例中，首先使用fopen()函数以二进制读取模式打开一个名为"file.bin"的文件。如果打开文件失败，则输出错误信息并退出程序。
接下来，定义了一个名为Person的结构体，表示一个人的信息，包括姓名和年龄。
然后，创建了两个Person类型的变量p1和p2。
使用fread()函数从文件中读取p1和p2的数据块。sizeof(struct Person)用于获取Person结构体的大小，以字节为单位。通过取地址运算符&获取结构体变量的内存地址。
最后，使用printf()函数将读取到的数据输出到控制台，并使用fclose()函数关闭文件，以释放系统资源。
需要注意的是，在进行文件操作时，应该检查文件是否成功打开、读取或写入，以及文件是否成功关闭。此外，还应该处理可能出现的错误情况，例如文件不存在或无法访问等。
除了fread()函数，C语言还提供了其他一些用于读取文件的函数，如fgetc()、fgets()等。根据具体需求，可以选择合适的函数和方法来实现文件读取操作。
关闭文件fclose函数的用法
fclose()函数用于关闭已打开的文件，切断IO数据流，以释放系统资源并确保文件的正确关闭。它的原型如下：
int fclose(FILE *stream);
其中，stream参数是指向已打开文件的指针。
fclose()函数返回一个整数值，如果成功关闭文件，则返回0；如果关闭文件失败，则返回-1。
下面是一个示例，演示了如何使用fclose()函数关闭文件：
#include
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("file.txt", "r");
if (fp == NULL) {
printf("Failed to open file.\n");
return 1;
}
// 文件操作...
int result = fclose(fp);
if (result == 0) {
printf("File closed successfully.\n");
} else {
printf("Failed to close file.\n");
}
return 0;
}
在上述示例中，首先使用fopen()函数以只读模式打开一个名为"file.txt"的文件。如果打开文件失败，则输出错误信息并退出程序。
接下来，进行文件操作（此处省略具体操作）。
然后，使用fclose()函数关闭已打开的文件。通过传递之前打开文件时返回的文件指针作为参数。
最后，根据fclose()函数的返回值判断文件是否成功关闭，并输出相应的信息。
需要注意的是，在进行文件操作时，应该检查文件是否成功打开、读取或写入，以及文件是否成功关闭。此外，还应该处理可能出现的错误情况，例如文件不存在或无法访问等。
在关闭文件之前，确保已完成对文件的所有操作，以避免数据丢失或不完整的情况。关闭文件后，将无法再对其进行读取或写入操作。
另外，如果程序中有多个文件需要关闭，可以依次使用fclose()函数关闭它们。每个文件都应该有对应的文件指针，并确保在适当的时候关闭它们，以避免资源泄漏。
总结起来，fclose()函数是C语言中用于关闭文件的函数，通过传递文件指针作为参数来关闭已打开的文件。在文件操作完成后，及时关闭文件是良好的编程习惯，可以避免资源浪费和潜在的问题。