C语言文件读写
每次要用，都得重新搜，重新学，索性自己写个文档好了！
1、所谓流文件（二进制文件）
从文件编码的方式来看,文件可分为 ASCII 码文件和二进制码文件两种。ASCII 文件也称为文本文件,这种文件在磁盘中存放时每个字符对应一个字节,用于存放对应的 ASCII 码。
ASCII 码文件可在屏幕上按字符显示,例如源程序文件就是 ASCII 文件, DOS 命令 TYPE用可显示文件的内容。由于是按字符显示,因此能读懂文件内容。
二进制文件是按二进制的编码方式来存放文件的。
例如, 数 5678 的存储形式为:
00010110 00101110
只占二个字节。
二进制文件虽然也可在屏幕上显示,但其内容无法读懂。C 系统在处理这些文件时,并不区分类型,都看成是字符流,按字节进行处理。
输入输出字符流的开始和结束只由程序控制而不受物理符号(如回车符)的控制。因此也把这种文件称作“流式文件”。
本章讨论流式文件的打开、关闭、读、写、 定位等各种操作。
2、文件指针
在C语言中用一个指针变量指向一个文件,这个指针称为文件指针。
定义说明文件指针的一般形式为:
FILE *指针变量标识符;
其中 FILE 应为大写,它实际上是由系统定义的一个结构,该结构中含有文件名、文件状态和文件当前位置等信息。
例如:
FILE *fp;
表示 fp 是指向 FILE 结构的指针变量,通过 fp 即可找存放某个文件信息的结构变量,然后按结构变量提供的信息找到该文件,实施对文件的操作。习惯上也笼统地把 fp 称为指向一个文件的指针。
3、文件的打开(fopen 函数)
fopen 函数用来打开一个文件,其调用的一般形式为:
文件指针名=fopen(文件名,使用文件方式);
其中,
“文件指针名”必须是被说明为 FILE 类型的指针变量;
“文件名”是被打开文件的文件名;
“使用文件方式”是指文件的类型和操作要求。
“文件名”是字符串常量或字符串数组。
例如:
FILE *fp;
fp=("file a","r");
其意义是在当前目录下打开文件 file a,只允许进行“读”操作,并使 fp 指向该文件。
又如:
FILE *fphzk
fphzk=("c:\\hzk16","rb")
其意义是打开 C 驱动器磁盘的根目录下的文件 hzk16,这是一个二进制文件,只允许按二进制方式进行读操作。两个反斜线“\\ ”中的第一个表示转义字符,第二个表示根目录。
使用文件的方式共有 12 种,下面给出了它们的符号和意义:
文件使用方式 意义
“rt” 只读打开一个文本文件,只允许读数据
“wt” 只写打开或建立一个文本文件,只允许写数据
“at” 追加打开一个文本文件,并在文件末尾写数据
“rb” 只读打开一个二进制文件,只允许读数据
“wb” 只写打开或建立一个二进制文件,只允许写数据
“ab” 追加打开一个二进制文件,并在文件末尾写数据
“rt+” 读写打开一个文本文件,允许读和写
“wt+” 读写打开或建立一个文本文件,允许读写
“at+” 读写打开一个文本文件,允许读,或在文件末追加数据
“rb+” 读写打开一个二进制文件,允许读和写
“wb+” 读写打开或建立一个二进制文件,允许读和写
“ab+” 读写打开一个二进制文件,允许读,或在文件末追加数据
在打开一个文件时,如果出错,fopen 将返回一个空指针值 NULL。在程序中可以用这一信息来判别是否完成打开文件的工作,并作相应的处理。
因此常用以下程序段打开文件:
if((fp=fopen("c:\\hzk16","rb")==NULL)
{
printf("\nerror on open c:\\hzk16 file!");
getch();
exit(1);
}
这段程序的意义是,如果返回的指针为空,表示不能打开 C 盘根目录下的 hzk16 文件,则给出提示信息“error on open c:\ hzk16 file!”,下一行 getch()的功能是从键盘输入一个字符,但不在屏幕上显示。在这里,该行的作用是等待,只有当用户从键盘敲任一键时,程序才继续执行,因此用户可利用这个等待时间阅读出错提示。敲键后执行exit(1)退出程序。
把一个文本文件读入内存时,要将 ASCII 码转换成二进制码,而把文件以文本方式写入磁盘时,也要把二进制码转换成 ASCII 码,因此文本文件的读写要花费较多的转换时间。对二进制文件的读写不存在这种转换。
标准输入文件(键盘),标准输出文件(显示器),标准出错输出(出错信息)是由系统打开的,可直接使用。
4、文件关闭函数(fclose 函数)
文件一旦使用完毕,应用关闭文件函数把文件关闭,以避免文件的数据丢失等错误。
fclose 函数调用的一般形式是:
fclose(文件指针);
例如:
fclose(fp);
正常完成关闭文件操作时,fclose 函数返回值为 0。如返回非零值则表示有错误发生。
5、文件的读写
对文件的读和写是最常用的文件操作。在C语言中提供了多种文件读写的函数:
·字符读写函数 :fgetc 和 fputc
·字符串读写函数:fgets 和 fputs
·数据块读写函数:freed 和 fwrite
·格式化读写函数:fscanf 和 fprinf
下面分别予以介绍。使用以上函数都要求包含头文件 stdio.h。
6、字符读写函数 fgetc 和 fputc
字符读写函数是以字符(字节)为单位的读写函数。每次可从文件读出或向文件写入一个字符。
1. 读字符函数 fgetc
fgetc 函数的功能是从指定的文件中读一个字符,函数调用的形式为:
字符变量=fgetc(文件指针);
例如:
ch=fgetc(fp);
其意义是从打开的文件 fp 中读取一个字符并送入 ch 中。
对于 fgetc 函数的使用有以下几点说明:
1) 在 fgetc 函数调用中,读取的文件必须是以读或读写方式打开的。
2) 读取字符的结果也可以不向字符变量赋值,
例如:
fgetc(fp);
但是读出的字符不能保存。
3) 在文件内部有一个位置指针。用来指向文件的当前读写字节。在文件打开时,该指针总是指向文件的第一个字节。使用 fgetc 函数后,该位置指针将向后移动一 个字节。 因此可连续多次使用 fgetc 函数,读取多个字符。应注意文件指针和文件内部的位置指针不是一回事。文件指针是指向整个文件的,须在程序中定义说明,只要不重新赋值,文件指针的值是不变的。文件内部的位置指针用以指示文件内部的当前读写位置,每读写一次,该指针均向后移动,它不需在程序中定义说明,而是由系统自动设置的。
【例 13.1】读入文件 c1.doc,在屏幕上输出。
#include<stdio.h>
main()
{
FILE *fp;
char ch;
if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\c1.txt","rt"))==NULL)
{
printf("\nCannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
ch=fgetc(fp);
while(ch!=EOF)
{
putchar(ch);
ch=fgetc(fp);
}
fclose(fp);
}
2. 写字符函数 fputc
fputc 函数的功能是把一个字符写入指定的文件中,函数调用的形式为:
fputc(字符量,文件指针);
其中,待写入的字符量可以是字符常量或变量,例如:
fputc('a',fp);
其意义是把字符 a 写入 fp 所指向的文件中。
对于 fputc 函数的使用也要说明几点:
1) 被写入的文件可以用写、读写、追加方式打开,用写或读写方式打开一个已存在的文件时将清除原有的文件内容,写入字符从文件首开始。如需保留原有文件内容,希望写入的字符以文件末开始存放,必须以追加方式打开文件。被写入的文件若不存在,则创建该文件。
2) 每写入一个字符,文件内部位置指针向后移动一个字节。
3) fputc 函数有一个返回值,如写入成功则返回写入的字符,否则返回一个 EOF。可用此来判断写入是否成功。
【例 13.2】从键盘输入一行字符,写入一个文件,再把该文件内容读出显示在屏幕上。
#include<stdio.h>
main()
{
FILE *fp;
char ch;
if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\string","wt+"))==NULL)
{
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
printf("input a string:\n");
ch=getchar();
while (ch!='\n')
{
fpu tc(ch,fp);
ch=getchar();
}
rewind(fp);
ch=fgetc(fp);
while(ch!=EOF)
{
putchar(ch);
ch=fgetc(fp);
}
printf("\n");
fclose(fp);
}
rewind 函数用于把 fp所指文件的内部位置指针移到文件头。
7、字符串读写函数 fgets 和 fputs
1. 读字符串函数 fgets
函数的功能是从指定的文件中读一个字符串到字符数组中,函数调用的形式为:
fgets(字符数组名,n,文件指针);
其中的 n 是一个正整数。表示从文件中读出的字符串不超过 n-1 个字符。
在读入的最后一个字符后加上串结束标志'\0'。
例如:
fgets(str,n,fp);
的意义是从 fp 所指的文件中读出 n-1 个字符送入字符数组 str 中。
【例 13.4】从 string 文件中读入一个含 10 个字符的字符串。
#include<stdio.h>
main()
{
FILE *fp;
char str[11];
if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\string","rt"))==NULL)
{
printf("\nCannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
fgets(str,11,fp);
printf("\n%s\n",str);
fclose(fp);
}
从中读出 10 个字符送入 str 数组,在数组最后一个单元内将加上'\0'.
2. 写字符串函数 fputs
fputs 函数的功能是向指定的文件写入一个字符串,其调用形式为:
fputs(字符串,文件指针);
其中字符串可以是字符串常量,也可以是字符数组名,或指针变量,例如:
fputs(“abcd“,fp);
其意义是把字符串“abcd”写入 fp 所指的文件之中。
【例 13.5】在例 13.2 中建立的文件 string 中追加一个字符串。
#include<stdio.h>
main()
{
FILE *fp;
char ch,st[20];
if((fp=fopen("string","at+"))==NULL)
{
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
printf("input a string:\n");
scanf("%s",st);
fputs(st,fp);
rewind(fp);
ch=fgetc(fp);
while(ch!=EOF)
{
putchar(ch);
ch=fgetc(fp);
}
printf("\n");
fclose(fp);
}
8、数据块读写函数 fread 和 fwtrite
C语言还提供了用于整块数据的读写函数。可用来读写一组数据,如一个数组元素,一个结构变量的值等。
读数据块函数调用的一般形式为:
fread(buffer,size,count,fp);
写数据块函数调用的一般形式为:
fwrite(buffer,size,count,fp);
其中:
buffer 是一个指针,在 fread 函数中,它表示存放输入数据的首地址。
在 fwrite 函数中,它表示存放输出数据的首地址。
size 表示数据块的字节数。
count 表示要读写的数据块块数。
fp表示文件指针。
例如:
fread(fa,4,5,fp);
其意义是从 fp 所指的文件中,每次读 4 个字节(一个实数)送入实数组 fa 中,连续读 5 次,即读 5 个实数到 fa 中。
【例 13.6】从键盘输入两个学生数据,写入一个文件中,再读出这两个学生的数据显示在屏幕上。
#include<stdio.h>
struct stu
{
char name[10];
int num;
int age;
char addr[15];
}boya[2],boyb[2],*pp,*qq;
main()
{
FILE *fp;
char ch;
int i;
pp=boya;
qq=boyb;
if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\stu_list","wb+"))==NULL)
{
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
printf("\ninput data\n");
for(i=0;i<2;i++,pp++)
scanf("%s%d%d%s",pp->name,&pp->num,&pp->age,pp->addr);
pp=boya;
fwrite(pp,sizeof(struct stu),2,fp);
rewind(fp);
fread(qq,sizeof(struct stu),2,fp);
printf("\n\nname\tnumber age addr\n");
for(i=0;i<2;i++,qq++)
printf("%s\t%5d%7d%s\n",qq->name,qq->num,qq->age,qq->addr);
fclose(fp);
}
9、格式化读写函数 fscanf 和 fprintf
fscanf 函数,fprintf 函数与前面使用的 scanf 和 printf 函数的功能相似,都是格式化读写函数。
两者的区别在于 fscanf 函数和 fprintf 函数的读写对象不是键盘和显示器,而是磁盘文件。
这两个函数的调用格式为:
fscanf(文件指针,格式字符串,输入表列);
fprintf(文件指针,格式字符串,输出表列);
例如:
fscanf(fp,"%d%s",&i,s);
fprintf(fp,"%d%c",j,ch);
用 fscanf 和 fprintf 函数也可以完成例 10.6 的问题。修改后的程序如例 10.7 所示。
【例 13.7】用 fscanf 和 fprintf 函数成例 10.6 的问题。
#include<stdio.h>
struct stu
{
char name[10];
int num;
int age;
char addr[15];
}boya[2],boyb[2],*pp,*qq;
main()
{
FILE *fp;
char ch;
int i;
pp=boya;
qq=boyb;
if((fp=fopen("stu_list","wb+"))==NULL)
{
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
printf("\ninput data\n");
for(i=0;i<2;i++,pp++)
scanf("%s%d%d%s",pp->name,&pp->num,&pp->age,pp->addr);
pp=boya;
for(i=0;i<2;i++,pp++)
fprintf(fp,"%s %d %d %s\n",pp->name,pp->num,pp->age,pp->addr);
rewind(fp);
for(i=0;i<2;i++,qq++)
fscanf(fp,"%s %d %d %s\n",qq->name,&qq->num,&qq->age,qq->addr);
printf("\n\nname\tnumber age addr\n");
qq=boyb;
for(i=0;i<2;i++,qq++)
printf("%s\t%5d %7d%s\n",qq->name,qq->num, qq->age,qq->addr);
fclose(fp);
}
10、文件定位
移动文件内部位置指针的函数主要有两个,即 rewind 函数和 fseek 函数。
rewind 函数前面已多次使用过,其调用形式为:
rewind(文件指针);
它的功能是把文件内部的位置指针移到文件首。
fseek 函数用来移动文件内部位置指针,其调用形式为:
fseek(文件指针,位移量,起始点);
其中:
“文件指针”指向被移动的文件。
“位移量”表示移动的字节数,要求位移量是 long 型数据,以便在文件长度大于 64KB 时不会出错。当用常量表示位移量时,要求加后缀“L”。
“起始点”表示从何处开始计算位移量,规定的起始点有三种:文件首,当前位置和文件尾。
起始点 表示符号 数字表示
文件首 SEEK_SET 0
当前位置 SEEK_CUR 1
文件末尾 SEEK_END 2
例如:
fseek(fp,100L,0);
其意义是把位置指针移到离文件首 100 个字节处。
还要说明的是 fseek 函数一般用于二进制文件。在文本文件中由于要进行转换,故往往计算的位置会出现错误。
11、文件检测函数
1、文件结束检测函数 feof 函数
feof(文件指针);
功能:判断文件是否处于文件结束位置,如文件结束,则返回值为 1,否则为 0。
2、读写文件出错检测函数
ferror(文件指针);
功能:检查文件在用各种输入输出函数进行读写时是否出错。 ferror 返回值为 0 表示未出错,否则表示有错。
3、文件出错标志和文件结束标志置 0 函数
clearerr(文件指针);
功能:本函数用于清除出错标志和文件结束标志,使它们为 0 值。
参考书目：C语言程式设计-谭浩强