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So lesen und schreiben Sie Dateien in der Sprache C
- 青灯夜游Original
- 2023-01-05 14:38:095768Durchsuche
c语言的文件读写操作：1、用fgetc()和fputc()函数以字符形式读写文件，语法“fgetc(文件指针);”和“fputc (要写入的字符,文件指针);”；2、用fgets()和fputs()函数以字符串的形式读写文件，语法“fgets (字符数组,读取个数,文件指针)”和“fputs(字符串,文件指针)”；3、用fread()和fwrite()以数据块的形式读写文件。
本教程操作环境：windows7系统、c99版本、Dell G3电脑。
在C语言中，读写文件比较灵活，既可以每次读写一个字符，也可以读写一个字符串，甚至是任意字节的数据（数据块）。
以字符形式读写文件
以字符形式读写文件时，每次可以从文件中读取一个字符，或者向文件中写入一个字符。主要使用两个函数，分别是 fgetc() 和 fputc()。
1、字符读取函数 fgetc
fgetc 是 file get char 的缩写，意思是从指定的文件中读取一个字符。fgetc() 的用法为：
int fgetc (FILE *fp);
fp 为文件指针。fgetc() 读取成功时返回读取到的字符，读取到文件末尾或读取失败时返回EOF。
EOF 是 end of file 的缩写，表示文件末尾，是在 stdio.h 中定义的宏，它的值是一个负数，往往是 -1。fgetc() 的返回值类型之所以为 int，就是为了容纳这个负数（char不能是负数）。
EOF 不绝对是 -1，也可以是其他负数，这要看编译器的实现。
fgetc() 的用法举例：
char ch;
FILE *fp = fopen("D:\\demo.txt", "r+");
ch = fgetc(fp);表示从D:\\demo.txt文件中读取一个字符，并保存到变量 ch 中。
在文件内部有一个位置指针，用来指向当前读写到的位置，也就是读写到第几个字节。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，该指针会向后移动一个字节，所以可以连续多次使用 fgetc() 读取多个字符。
注意：这个文件内部的位置指针与C语言中的指针不是一回事。位置指针仅仅是一个标志，表示文件读写到的位置，也就是读写到第几个字节，它不表示地址。文件每读写一次，位置指针就会移动一次，它不需要你在程序中定义和赋值，而是由系统自动设置，对用户是隐藏的。
【示例】在屏幕上显示 D:\\demo.txt 文件的内容。
#include<stdio.h>
int main(){
FILE *fp;
char ch;
//如果文件不存在，给出提示并退出
if( (fp=fopen("D:\\demo.txt","rt")) == NULL ){
puts("Fail to open file!");
exit(0);
}
//每次读取一个字节，直到读取完毕
while( (ch=fgetc(fp)) != EOF ){
putchar(ch);
}
putchar('\n'); //输出换行符
fclose(fp);
return 0;
}在D盘下创建 demo.txt 文件，输入任意内容并保存，运行程序，就会看到刚才输入的内容全部都显示在屏幕上。
该程序的功能是从文件中逐个读取字符，在屏幕上显示，直到读取完毕。
程序第 13 行是关键，while 循环的条件为(ch=fgetc(fp)) != EOF。fget() 每次从位置指针所在的位置读取一个字符，并保存到变量 ch，位置指针向后移动一个字节。当文件指针移动到文件末尾时，fget() 就无法读取字符了，于是返回 EOF，表示文件读取结束了。
对 EOF 的说明：
EOF 本来表示文件末尾，意味着读取结束，但是很多函数在读取出错时也返回 EOF，那么当返回 EOF 时，到底是文件读取完毕了还是读取出错了？我们可以借助 stdio.h 中的两个函数来判断，分别是 feof() 和 ferror()。
feof() 函数用来判断文件内部指针是否指向了文件末尾，它的原型是：
int feof ( FILE * fp );
当指向文件末尾时返回非零值，否则返回零值。
ferror() 函数用来判断文件操作是否出错，它的原型是：
int ferror ( FILE *fp );
出错时返回非零值，否则返回零值。
需要说明的是，文件出错是非常少见的情况，上面的示例基本能够保证将文件内的数据读取完毕。如果追求完美，也可以加上判断并给出提示：
#include<stdio.h>
int main(){
FILE *fp;
char ch;
//如果文件不存在，给出提示并退出
if( (fp=fopen("D:\\demo.txt","rt")) == NULL ){
puts("Fail to open file!");
exit(0);
}
//每次读取一个字节，直到读取完毕
while( (ch=fgetc(fp)) != EOF ){
putchar(ch);
}
putchar('\n'); //输出换行符
if(ferror(fp)){
puts("读取出错");
}else{
puts("读取成功");
}
fclose(fp);
return 0;
}这样，不管是出错还是正常读取，都能够做到心中有数。
2、字符写入函数 fputc
fputc 是 file output char 的所以，意思是向指定的文件中写入一个字符。fputc() 的用法为：
int fputc ( int ch, FILE *fp );
ch 为要写入的字符，fp 为文件指针。fputc() 写入成功时返回写入的字符，失败时返回 EOF，返回值类型为 int 也是为了容纳这个负数。例如：
fputc('a', fp);
或者：
char ch = 'a'; fputc(ch, fp);
表示把字符 'a' 写入fp所指向的文件中。
两点说明
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，并将写入的字符放在文件开头。如需保留原有文件内容，并把写入的字符放在文件末尾，就必须以追加方式打开文件。不管以何种方式打开，被写入的文件若不存在时则创建该文件。
2) 每写入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。
【示例】从键盘输入一行字符，写入文件。
#include<stdio.h>
int main(){
FILE *fp;
char ch;
//判断文件是否成功打开
if( (fp=fopen("D:\\demo.txt","wt+")) == NULL ){
puts("Fail to open file!");
exit(0);
}
printf("Input a string:\n");
//每次从键盘读取一个字符并写入文件
while ( (ch=getchar()) != '\n' ){
fputc(ch,fp);
}
fclose(fp);
return 0;
}运行程序，输入一行字符并按回车键结束，打开D盘下的 demo.txt 文件，就可以看到刚才输入的内容。
程序每次从键盘读取一个字符并写入文件，直到按下回车键，while 条件不成立，结束读取。
以字符串的形式读写文件
fgetc() 和 fputc() 函数每次只能读写一个字符，速度较慢；实际开发中往往是每次读写一个字符串或者一个数据块，这样能明显提高效率。
1、读字符串函数 fgets
fgets() 函数用来从指定的文件中读取一个字符串，并保存到字符数组中，它的用法为：
char *fgets ( char *str, int n, FILE *fp );
str 为字符数组，n 为要读取的字符数目，fp 为文件指针。
返回值：读取成功时返回字符数组首地址，也即 str；读取失败时返回 NULL；如果开始读取时文件内部指针已经指向了文件末尾，那么将读取不到任何字符，也返回 NULL。
注意，读取到的字符串会在末尾自动添加 '\0'，n 个字符也包括 '\0'。也就是说，实际只读取到了 n-1 个字符，如果希望读取 100 个字符，n 的值应该为 101。例如：
#define N 101
char str[N];
FILE *fp = fopen("D:\\demo.txt", "r");
fgets(str, N, fp);表示从 D:\\demo.txt 中读取 100 个字符，并保存到字符数组 str 中。
需要重点说明的是，在读取到 n-1 个字符之前如果出现了换行，或者读到了文件末尾，则读取结束。这就意味着，不管 n 的值多大，fgets() 最多只能读取一行数据，不能跨行。在C语言中，没有按行读取文件的函数，我们可以借助 fgets()，将 n 的值设置地足够大，每次就可以读取到一行数据。
【示例】一行一行地读取文件。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 100
int main(){
FILE *fp;
char str[N+1];
if( (fp=fopen("d:\\demo.txt","rt")) == NULL ){
puts("Fail to open file!");
exit(0);
}
while(fgets(str, N, fp) != NULL){
printf("%s", str);
}
fclose(fp);
return 0;
}将下面的内容复制到 D:\\demo.txt：
PHP中文网 https://www.php.cn/
那么运行结果为：
fgets() 遇到换行时，会将换行符一并读取到当前字符串。该示例的输出结果之所以和 demo.txt 保持一致，该换行的地方换行，就是因为 fgets() 能够读取到换行符。而 gets() 不一样，它会忽略换行符。
2、写字符串函数 fputs
fputs() 函数用来向指定的文件写入一个字符串，它的用法为：
int fputs( char *str, FILE *fp );
str 为要写入的字符串，fp 为文件指针。写入成功返回非负数，失败返回 EOF。例如：
char *str = "http://c.biancheng.net";
FILE *fp = fopen("D:\\demo.txt", "at+");
fputs(str, fp);表示把把字符串 str 写入到 D:\\demo.txt 文件中。
【示例】向上例中建立的 d:\\demo.txt 文件中追加一个字符串。
#include<stdio.h>
int main(){
FILE *fp;
char str[102] = {0}, strTemp[100];
if( (fp=fopen("D:\\demo.txt", "at+")) == NULL ){
puts("Fail to open file!");
exit(0);
}
printf("Input a string:");
gets(strTemp);
strcat(str, "\n");
strcat(str, strTemp);
fputs(str, fp);
fclose(fp);
return 0;
}运行程序，输入C C++ Java Linux Shell，打开 D:\\demo.txt，文件内容为：
以数据块的形式读写文件
fgets() 有局限性，每次最多只能从文件中读取一行内容，因为 fgets() 遇到换行符就结束读取。如果希望读取多行内容，需要使用 fread() 函数；相应地写入函数为 fwrite()。
对于 Windows 系统，使用 fread() 和 fwrite() 时应该以二进制的形式打开文件。
fread() 函数用来从指定文件中读取块数据。所谓块数据，也就是若干个字节的数据，可以是一个字符，可以是一个字符串，可以是多行数据，并没有什么限制。fread() 的原型为：
size_t fread ( void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *fp );
fwrite() 函数用来向文件中写入块数据，fwrite() 函数的原型为：
size_t fwrite ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE *fp );
对参数的说明：
ptr 为内存区块的指针，它可以是数组、变量、结构体等。fread() 中的 ptr 用来存放读取到的数据，fwrite() 中的 ptr 用来存放要写入的数据。
size：表示每个数据块的字节数。
count：表示要读写的数据块的块数。
fp：表示文件指针。
理论上，每次读写 size*count 个字节的数据。
size_t 是在 stdio.h 和 stdlib.h 头文件中使用 typedef 定义的数据类型，表示无符号整数，也即非负数，常用来表示数量。
返回值：返回成功读写的块数，也即 count。如果返回值小于 count：
对于 fwrite() 来说，肯定发生了写入错误，可以用 ferror() 函数检测。
对于 fread() 来说，可能读到了文件末尾，可能发生了错误，可以用 ferror() 或 feof() 检测。
【示例】从键盘输入一个数组，将数组写入文件再读取出来。
#include<stdio.h>
#define N 5
int main(){
//从键盘输入的数据放入a，从文件读取的数据放入b
int a[N], b[N];
int i, size = sizeof(int);
FILE *fp;
if( (fp=fopen("D:\\demo.txt", "rb+")) == NULL ){ //以二进制方式打开
puts("Fail to open file!");
exit(0);
}
//从键盘输入数据 并保存到数组a
for(i=0; i<N; i++){
scanf("%d", &a[i]);
}
//将数组a的内容写入到文件
fwrite(a, size, N, fp);
//将文件中的位置指针重新定位到文件开头
rewind(fp);
//从文件读取内容并保存到数组b
fread(b, size, N, fp);
//在屏幕上显示数组b的内容
for(i=0; i<N; i++){
printf("%d ", b[i]);
}
printf("\n");
fclose(fp);
return 0;
}运行结果：
23 409 500 100 222↙ 23 409 500 100 222
打开 D:\\demo.txt，发现文件内容根本无法阅读。这是因为我们使用"rb+"方式打开文件，数组会原封不动地以二进制形式写入文件，一般无法阅读。
数据写入完毕后，位置指针在文件的末尾，要想读取数据，必须将文件指针移动到文件开头，这就是rewind(fp);的作用。更多关于rewind函数的内容请点击：C语言rewind函数。
文件的后缀不一定是 .txt，它可以是任意的，你可以自己命名，例如 demo.ddd、demo.doc、demo.diy 等。
【示例】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>
#define N 2
struct stu{
char name[10]; //姓名
int num; //学号
int age; //年龄
float score; //成绩
}boya[N], boyb[N], *pa, *pb;
int main(){
FILE *fp;
int i;
pa = boya;
pb = boyb;
if( (fp=fopen("d:\\demo.txt", "wb+")) == NULL ){
puts("Fail to open file!");
exit(0);
}
//从键盘输入数据
printf("Input data:\n");
for(i=0; i<N; i++,pa++){
scanf("%s %d %d %f",pa->name, &pa->num,&pa->age, &pa->score);
}
//将数组 boya 的数据写入文件
fwrite(boya, sizeof(struct stu), N, fp);
//将文件指针重置到文件开头
rewind(fp);
//从文件读取数据并保存到数据 boyb
fread(boyb, sizeof(struct stu), N, fp);
//输出数组 boyb 中的数据
for(i=0; i<N; i++,pb++){
printf("%s %d %d %f\n", pb->name, pb->num, pb->age, pb->score);
}
fclose(fp);
return 0;
}运行结果：
Input data: Tom 2 15 90.5↙ Hua 1 14 99↙ Tom 2 15 90.500000 Hua 1 14 99.000000
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