【C语法学习】20 - 文件访问顺序

0 前言

C语言文件访问分为顺序文件访问和随机文件访问。

1 文件位置指示符

关于文件位置指示符：

1. 每个打开的文件都有一个相关联的文件位置指示符；
2. 文件位置指示符指明在文件中进行读写操作的位置；
3. 位置以偏离文件开头（第一个字节）的字节数表示，文件开头的位置为0；
4. 以a、ab、a+、ab+模式打开现有文件时，文件位置指示符位于文件末尾；
5. 以r、rb、w、wb、r+、rb+、w+、wb+模式打开现有文件时，文件位置指示符位于文件开头；
6. 文件读写操作发生在位置指示符所标注的位置，并更新位置指示符。

2 rewind()

2.1 函数原型

rewind()：把文件位置指示符设置至文件开头，函数原型如下：

void rewind(FILE *stream);

2.2 参数

rewind()函数只有一个参数stream：

1. 参数stream是一个指向FILE类型结构的指针（fopen()函数的返回值）。

2.3 返回值

rewind()函数的返回值为空void。

2.4 使用说明

在不关闭文件的情况下，调用rewind()函数后，文件的位置指示符被设置到文件的开头0字节处；此时，可以从文件开头处开始，重新读取文件数据。

3 ftell()函数

3.1 函数原型

ftell()：获取文件位置指示符的当前位置，函数原型如下：

long int ftell(FILE *stream);

3.2 参数

ftell()函数只有一个参数stream：

1. 参数stream是一个指向FILE类型结构的指针（fopen()函数的返回值）。

3.3 返回值

ftell()函数返回值类型为long型：

1. 获取成功，返回文件位置指示符的当前位置，指出当前读写位置偏离文件开头多少字节；
2. 获取失败，返回-1L。

4 fseek()

4.1 函数原型

fseek()：设置文件位置指示符的位置，函数原型如下：

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

4.2 参数

fseek()函数有三个参数：

1. 参数stream：指向FILE类型结构的指针（fopen()函数的返回值）；
2. 参数offset：文件位置指示符相对起始位置origin的偏移量，以字节为单位，类型为long型；offset为正时，向后移动；offset为负时，向前移动；
3. 参数origin：文件位置指示符偏移量offset的起始位置，类型为int型。

origin有三种取值，如下图所示：

4.3 返回值

fseek()函数的返回值为int型：

1. 设置成功，返回0；
2. 设置失败，返回非0值。

C语言标准描述如下：

1. If successful, fseek returns 0. 
2. Otherwise, it returns a nonzero value. 

5 示例

5.1 示例1

验证rewind函数是否将文件位置指示符设置至文件开头，示例代码如下所示：

#define BUFLEN 6
int main()
{
   //
   char msg[] = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
   FILE* fp;
   char buf[BUFLEN] = { 0 };
   //
   if ((fp = fopen("1.txt", "w")) == NULL)
   {
      printf("Failed to open file.\n");
      exit(1);
   }
   //
   if ((fputs(msg, fp)) == EOF)
   {
      printf("Failed to write file.\n");
      exit(1);
   }
   //
   fclose(fp);
   //
   if ((fp = fopen("1.txt", "r")) == NULL)
   {
      printf("Failed to open file.\n");
      exit(1);
   }
   printf("After open file, position = %ld\n", ftell(fp));
   //
   fgets(buf, BUFLEN, fp);
   printf("After read sting %s, position = %ld\n", buf, ftell(fp));
   //
   fgets(buf, BUFLEN, fp);
   printf("After read sting %s, position = %ld\n", buf, ftell(fp));
   //
   rewind(fp);
   printf("After rewind, position = %ld\n", ftell(fp));
   //
   fgets(buf, BUFLEN, fp);
   printf("After read sting %s, position = %ld\n", buf, ftell(fp));
   //
   fclose(fp);

   return 0;
}

代码运行结果如下图所示：

5.2 示例2

使用fseek()函数设置文件位置指示符，示例代码如下所示：

#define MAX 50

int main()
{
   //变量定义
   FILE* fp;
   int data = 0;
   int count = 0;
   int arr[MAX] = { 0 };
   long offset;
   //初始化数组
   for (count = 0; count < MAX; count++)
   {
      arr[count] = count * 10;
   }
   //打开文件
   if ((fp = fopen("1.dat", "wb")) == NULL)
   {
      printf("Failed to open file.\n");
      exit(1);
   }
   //写文件
   if ((fwrite(arr, sizeof(int), MAX, fp)) != MAX)
   {
      printf("Failed to write file.\n");
      exit(1);
   }
   //关闭文件
   fclose(fp);
   //打开文件
   if ((fp = fopen("1.dat", "rb")) == NULL)
   {
      printf("Failed to open file.\n");
      exit(1);
   }
   //读文件
   while (1)
   {
      //
      printf("请输入数组元素的下标:>\n");
      scanf("%ld", &offset);
      //
      if (offset < 0)
      {
         break;
      }
      else if(offset > MAX - 1)
      {
         continue;
      }
      //
      if ((fseek(fp,(offset*sizeof(int)),SEEK_SET)) != 0)
      {
         printf("Failed to use fseek().\n");
         exit(1);
      }
      //
      fread(&data, sizeof(int), 1, fp);
      //
      printf("arr[%ld] = %d\n", offset, data);
   }
   //关闭文件
   fclose(fp);

   return 0;
}

代码运行结果如下图所示：