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