C语言文件读写操作主要函数及其用例

C语言把磁盘文件看成是字符（或字节）的序列，按照存储信息的形式来说，文件主要是有文本文件和二进制文件。文本文件由一个个字符组成，每个字节存放一个ASCII码制，代表一个字符。二进制文件把内存中的数据按其在内存中的存储形式原样放入磁盘空间。

二进制文件以及文本文件都可以看做是“数据流”。

流文件的特点是，处理时不需考虑文件中的数据的性质、类型和存放格式。访问时只是以字节为单位对数据进行存取，没有记录的概念，而将对数据结构的分析、处理等工作都交给后续程序区处理。系统会自动为这在使用的每个文件开辟一个缓存区，从内存向磁盘输出数据必须先送到内存中的缓存区，装满缓存后才一起送到磁盘。

 

一、文件的打开与关闭

   文件在进行读写操作之前要先打开，使用完毕要关闭。所谓打开文件，实际上是建立文件的各种有关信息，并使文件指针指向该文件，以便进行其它操作。关闭文件则断开指针与文件之间的联系，也就禁止再对该文件进行操作。

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。

使用文件的方式共有12种，下面给出了它们的符号和意义。
“r”
只读打开一个文本文件，只允许读数据
“w”
只写打开或建立一个文本文件，只允许写数据
“a”
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
“r+”
读写打开一个文本文件，允许读和写
“w+”
读写打开或建立一个文本文件，允许读写
“a+”
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

对于文件使用方式有以下几点说明：
1) 文件使用方式由r,w,a,t,b，+六个字符拼成，各字符的含义是：
r(read): 读
w(write): 写
a(append): 追加
t(text): 文本文件，可省略不写
b(banary): 二进制文件
+: 读和写
2) 凡用“r”打开一个文件时，该文件必须已经存在，且只能从该文件读出。
3) 用“w”打开的文件只能向该文件写入。若打开的文件不存在，则以指定的文件名建立该文件，若打开的文件已经存在，则将该文件删去，重建一个新文件。
4) 若要向一个已存在的文件追加新的信息，只能用“a”方式打开文件。但此时该文件必须是存在的，否则将会出错。
5) 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。

二、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。

（1）字符读写函数 ：fgetc和fputc

·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)；
    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。

·fputc函数的功能为向指定的文件中写入一个字符，函数调用的形式为：
    fputc(字符量，文件指量或变量），
    例如：
    fputc('a',fp);
    其意putc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。可用此来判断写符，写入一个文件，再把该文件内容读出显示在屏幕上。

【示例程序】
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXLEN 1024
main()
{
    FILE *fpr = fopen("1.txt","r");
    FILE *fpw = fopen("2.txt","a+");
    char *arrayCh = NULL;
    char ch;
    if(NULL == fpr){
        printf("1.txt open failed!\n");
        exit(1);
    }
    if(NULL == fpw){
        printf("2.txt open failed!\n");
        exit(1);
    }
    printf("Both file open successd!\n");
    while((ch = fgetc(fpr)) != EOF){
        fputc(ch,fpw);
    }
    while((ch = fgetc(fpw)) != EOF){
        printf("%c",ch);
    }
    fclose(fpw);
    fclose(fpr);
    exit(0);
}

(2) 字符串读写函数：fgets和fputs

·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。
    对fgets函数有两点说明：
　　1). 在读出n-1个字符之前，如遇到了换行符或EOF，则读出结束。
　　2). fgets函数也有返回值，其返回值是字符数组的首地址。

·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。

【程序示例】
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
main()
{
    char str[11];
    FILE *fpr = fopen("1.txt","r");   
    FILE *fpw = fopen("2.txt","a+");
    if(NULL == fpr){
        printf("1.txt open failed!\n");
        exit(1);
    }
    if(NULL == fpw){
        printf("2.txt open failed!\n");
        exit(1);
    }
    printf("file open successed!\n");
    fgets(str,11,fpr);
    printf("%s\n",str);
    fputs(str,fpw);
    fclose(fpr);
    fclose(fpw);
    exit(0);
}

（3）数据块读写函数：fread和fwrite

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fread调用的一般形式为： fread(buffer,size,count,fp);

·写数据块函数fwrite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。

【程序示例】
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 2
struct stu{
    char name[20];
    int age;
    char addr[20];
}boy[MAXSIZE];
main()
{
    FILE *fp = fopen("2.txt","w+");
    struct stu rboy[MAXSIZE];
    int i;
    int temp = 0;
    if(NULL == fp){
        printf("2.txt open failed!\n");
        exit(1);
    }
    printf("File open successed!\n");
    printf("input data: ");
    for(i = 0;i < MAXSIZE;i++){
        scanf("%s%d%s",boy[i].name,&boy[i].age,boy[i].addr);
    }
    for(i = 0;i < MAXSIZE;i++){
        printf("%s  %d  %s\n",boy[i].name,boy[i].age,boy[i].addr);
    }
    fwrite(boy,sizeof(struct stu),MAXSIZE,fp);
    rewind(fp);
    fread(rboy,sizeof(struct stu),MAXSIZE,fp);
    for(i = 0;i < MAXSIZE;i++){
        printf("name:%s  age:%d  addr:%s\n",rboy[i].name,rboy[i].age,rboy[i].addr);
    }
    fclose(fp);
    exit(0);
}

（4）格式化读写函数：fscanf和fprinf

fscanf函数，fprintf函数与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);

【示例程序】
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 2
struct stu{
    char name[20];
    int age;
    char addr[20];
}boy[MAXSIZE];
main()
{   
    FILE *fp = fopen("2.txt","w+");
    struct stu rboy[MAXSIZE];
    int i;
    if(NULL == fp){
        printf("2.txt open failed!\n");
        exit(1);
    }
    printf("enter data:\n");
    for(i = 0;i < MAXSIZE;i++){
        scanf("%s%d%s",boy[i].name,&boy[i].age,boy[i].addr);
    }
    for(i = 0;i < MAXSIZE;i++){
        fprintf(fp,"%s %d %s\n",boy[i].name,boy[i].age,boy[i].addr);
    }
    for(i = i;i < MAXSIZE;i++){
        fscanf(fp,"%s%d%s",rboy[i].name,&rboy[i].age,rboy[i].addr);
    }
    fclose(fp);
    exit(0);
}