Linux下用C语言fopen、fread和fwrite函数对二进制文件的操作

一、前言

在做一个镜头的初始化操作，需要加载一个648*522像素大小的文件，厂商提供的是一个excel表，如果要加载数据，可用加载txt文本的方式，我选用二进制方式加载文件；大家都知道电脑真正执行的不是高级语言，而是0和1的二进制文件，而且不管你是几维的数据，存放计算机内存上的数据是一维，而且按一定顺序执行下来（虽然操作系统原理介绍到在宏观上有并行处理，但微观上还是串行执行的）。所以直接加载二进制文件效率是最高的，摒弃了数据转换所涉及的一个资源开销，有时候还会有精度损失。

二、操作二进制文件相关的函数

操作二进制的相关函数，引用标准库头文件#include <stdio.h>

/* * @fopen 该函数打开一个特定的文件，并返回一个流于该文件进行关联；   * @param name：打开文件或者一个设备的名称； *        mode：提示打开文件的方式; *             ①文本文件： 读取：“r”，写入“w”，添加“a”； *             ②二进制文件：读取：“rb”，写入“wb”，添加“ab”； *             读取mode：要求所打开的文件一定要存在； *             写入mode：当打开的文件不存在，程序会新建一个文件；但打开的文 *                      件存在，会删除原始内容重新写入数据； *             添加mode：当打开的文件不存在，程序会新建一个文件；但打开的文 *                      件存在，在原始内容上继续添加内容； * @return fopen函数的返回FILe*类型，成功返回非NULL */FILE* fopen(char const *name, char const *mode);/* * @fclose  关闭流函数； * @param   fp：所要关闭的流；  * @return  fclose在文件关闭之前刷新缓冲区，成功执行返回零值，失败返回EOF； */int fclose（FILE* fp）

/* * @fread  二进制文件读取函数 * @param  buffer：读取的数据所存放内存位置的指针； *         size：  缓冲区每个元素的Byte数，可用sizeof（类型）判断； *         count： 读取数据的元素个数； *         stream：要读取的数据流 * @return fread返回实际读取元素的数目（非字节数，由读取每个元素的类型决定） */size_t fread(void *buffer, size_t size, size_t count, FILE* stream);

三、程序测试

1、数据源的获取

excel的数据源如下图，从红色标示可以看出数据庞大，30多万的数据：

把excel的数据导成txt文件；

再把txt文件用工具转换成二进制文件；

2、测试main函数

#include <stdio.h>//#include <stdlib.h>//用linux环境的gcc4.6.2编译，没有此头文件在分配动态内存时会警告malloc与free不兼容的问题#define COL 522//数据的列#define ROW 648//数据的行int main(int argc, int *argv[]){        FILE * fp = NULL;//定义先赋值为NULL        unsigned char *buf;        int ret, i= 1;        //分配动态内存保存读取二进制文件的数据，因为每个点的值在0~255之间(0~1111 1111)，用8位bit的char型即可;        buf = (unsigned char *)malloc(ROW*COL*sizeof(char));        //打开二进制文件，选取相应的模式，我的STD6DDAC.BIN二进制文件放在LINUX系统的/opt/目录下；        fp = fopen("/opt/STD6DDAC.BIN", "rb");        if( NULL == fp ){                return (-1);        }        //读取文件，并返回所读取char型数据元素的个数；        ret = fread(buf, sizeof(unsigned char), ROW*COL, fp);        if(ret < 0){                printf("read data error!\n");        }        printf("The value of ret is:%d\n", ret);        //读取前100个数据，可以打印上面数据源的100个数据        printf("Read the first 100 data______\n");        for(i = 0;i < 100;i++){                printf("%d\t", buf[i]);                if((i+1)%10 == 0){                        printf("\n");                }        }        //判断数据是否完整，读取后100个数据基础上并多读2个数据；        printf("Read more than two data more than last 100 data___\n");        for(i = ROW*COL-100;i < ROW*COL+2;i++){                printf("%d\t", buf[i]);                if((i+1)%10 == 0){                        printf("\n");                }        }        printf("\n");        fclose(fp);//关闭文件，避免内存泄露或下次访问出错；        fp = NULL;//文件指针指向空，避免出现游离指针；        free(buf)；//释放所开辟的动态内存；        return 0;}  

3、测试结果

可以看到读取的数据元素个数为：338256 = 648*522；所以在打开文件或者读取数据之后，千万千万一定一定要加判断，可以查看程序是否操作成功，为调试代码提供不了不少方便；而且前面前面的数据与上面excel中数据源完全匹配（由excel数据太多，右端的部分数据显示不出来），而读取超出338256个数据之后的2个数据，完全是0，可以判断读取二进制文件的数据时成功的。fwrite()函数就不用细说了，原理跟fread()类似，只是一个是写入，一个是读取；