【C语言】文件操作函数

 

 一、文件打开与关闭

 1、fopen函数

函数原型：

FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);

函数功能：
fopen函数用于打开一个具有指定文件名的文件，并返回一个文件指针，以供后续的文件读写操作使用。

参数说明：

• filename：要打开的文件名，可以包含路径信息。注意，文件名应该是一个以字符串形式表示的C字符数组。
• mode：打开文件的模式，以字符串形式表示。通常使用以下几种模式：

  • "r"：只读方式打开文件。

  • "w"：写方式打开文件。如果文件不存在，则创建一个新的空文件；如果文件存在，则清空文件内容。

  • "a"：追加方式打开文件。如果文件不存在，则创建一个新的空文件；如果文件存在，则将写入的数据追加到文件末尾。

  • "r+"：读写方式打开文件，该文件必须已经存在。指针位于文件的开头。可以进行读取和写入操作。

  • "w+"：读写方式打开文件。如果文件存在，则清空文件内容；如果文件不存在，则创建一个新的空文件。可以进行读取和写入操作。

  • "a+"：读写方式打开文件。如果文件存在，则指针位于文件末尾；如果文件不存在，则创建一个新的空文件。可以进行读取和写入操作，写入的数据追加到文件末尾。

  • "rb"：只读方式打开二进制文件。如果文件不存在，则打开失败。

  • "wb"：写方式打开二进制文件。如果文件不存在，则创建一个新的空文件；如果文件存在，则清空文件内容。

  • "ab"：追加方式打开二进制文件。如果文件不存在，则创建一个新的空文件；如果文件存在，则将写入的数据追加到文件末尾。

  • "rb+"：以二进制形式的读写方式打开文件，该文件必须已经存在。指针位于文件的开头。可以进行二进制数据的读取和写入操作。

  • "wb+"：以二进制形式的读写方式打开文件。如果文件存在，则清空文件内容；如果文件不存在，则创建一个新的空文件。可以进行二进制数据的读取和写入操作。

  • "ab+"：以二进制形式的读写方式打开文件。如果文件存在，则指针位于文件末尾；如果文件不存在，则创建一个新的空文件。可以进行二进制数据的读取和写入操作，写入的数据追加到文件末尾。

返回值：

• 如果成功打开文件，则返回指向 FILE 结构体的指针，称为文件指针。该文件指针用于后续对文件进行读、写或关闭等操作。
• 如果打开文件失败，则返回 NULL。

示例：

FILE *file = fopen("example.txt", "r");
if (file != NULL) {
    // 打开文件成功，进行文件读写操作
    fclose(file); // 关闭文件
} else {
    // 打开文件失败，进行错误处理
}

需要注意的是，在操作文件之后，应该使用 fclose 函数关闭文件，以确保文件资源被正确释放。

总结：fopen函数在C语言中用于打开文件，并返回一个指向文件的指针，可以根据指定的文件名和打开模式进行不同类型的文件操作。

2、fclose函数

函数原型：

int fclose(FILE *stream);

函数功能：
fclose函数用于关闭一个打开的文件，并释放与文件相关的资源。

参数说明：

• stream：指向要关闭的文件的指针。

返回值：

• fclose函数返回一个整数值，表示关闭文件的状态。如果成功关闭文件，则返回0；如果关闭文件失败，则返回非零值。

示例：

FILE *file = fopen("example.txt", "r");
if (file != NULL) {
    // 对文件进行读写操作
    fclose(file);  // 关闭文件
} else {
    // 处理文件打开失败的情况
}

在处理完文件后，应该调用fclose函数关闭文件，以确保文件资源得到正确释放。这对于避免资源泄漏和确保文件数据的完整性至关重要。

需要注意的是，fclose函数在关闭文件后，将无法再对该文件进行读写操作。因此，在调用fclose函数之后，应该确保不再需要对该文件进行操作，以免出现意外的错误。

二、文件操作函数

1、fgetc函数：

• 原型：int fgetc(FILE *stream)
• 功能：从文件流 stream 中获取一个字符。
• 返回值：返回获取到的字符。如果到达文件末尾或读取失败，则返回EOF（-1）。
• 示例：

  FILE *file = fopen("example.txt", "r");
  if (file != NULL) {
      int c = fgetc(file);
      while (c != EOF) {
          printf("%c", c);
          c = fgetc(file);
      }
      fclose(file);
  }

2、fputc函数

• 原型：int fputc(int c, FILE *stream)
  • c：要写入的字符，以整数形式表示。
  • stream：指向要写入的文件的指针。
• 功能：将字符 c 写入到文件流 stream 中。
• 返回值：返回写入的字符。如果写入失败，则返回EOF（-1）。
• 示例：

  FILE *file = fopen("example.txt", "w");
  if (file != NULL) {
      fputc('H', file);
      fputc('e', file);
      fputc('l', file);
      fputc('l', file);
      fputc('o', file);
      fclose(file);
  }

3、fgets函数

• 原型：char *fgets(char *str, int n, FILE *stream)
  • str：指向用于存储读取的字符串的字符数组的指针。
  • n：要读取的最大字符数（包括空字符 ‘\0’）。
  • stream：指向要读取的文件的指针。
• 功能：从文件流 stream 中读取一行字符串，并将其存储到 str 缓冲区中。
• 返回值：返回读取到的字符串。如果到达文件末尾或读取失败，则返回NULL。
• 示例：

  FILE *file = fopen("example.txt", "r");
  if (file != NULL) {
      char buffer[100];
      while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file) != NULL) {
          printf("%s", buffer);
      }
      fclose(file);
  }

fgets函数易错点： 

fgets函数最多只能读取n-1个数据，因为fgets函数在读取字符串时会在最后添加一个空字符’\0’作为字符串的结束标志。所以，为了在缓冲区末尾留出空间放置空字符，实际读取的最大字符数为n-1。因此，当使用fgets函数读取字符串时，需要确保缓冲区大小至少为n个字符。

4、fputs函数

• 原型：int fputs(const char *str, FILE *stream)
• 功能：将字符串 str 写入到文件流 stream 中。
• 返回值：返回非负值表示成功，返回EOF（-1）表示写入失败。
• 示例：

  FILE *file = fopen("example.txt", "w");
  if (file != NULL) {
      fputs("Hello, World!", file);
      fclose(file);
  }

5、fscanf函数

• 原型：int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...)
  • stream：指向要读取的文件的指针。
  • format：格式化字符串，指定了读取数据的格式。
  • ...：可变数量的参数，根据format字符串中的格式指示符进行赋值。
• 功能：从文件流 stream 中根据指定的格式字符串 format 进行格式化输入。
• 返回值：返回成功匹配并赋值的输入项数，如果达到文件末尾或格式不匹配，则返回EOF（-1）。
• 示例：

  FILE *file = fopen("example.txt", "r");
  if (file != NULL) {
      int num1, num2;
      fscanf(file, "%d %d", &num1, &num2);
      printf("Num1: %d, Num2: %d\n", num1, num2);
      fclose(file);
  }

6、fprintf函数

• 原型：int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...)
  • stream：指向要写入的文件的指针。
  • format：格式化字符串，指定了写入数据的格式。
  • ...：可变数量的参数，根据format字符串中的格式指示符进行匹配。
• 功能：将格式化的数据按指定的格式字符串 format 写入到文件流 stream 中。
• 返回值：成功写入的字符数，如果写入失败，则返回负值。
• 示例：

  FILE *file = fopen("example.txt", "w");
  if (file != NULL) {
      int num1 = 10, num2 = 20;
      fprintf(file, "Num1: %d, Num2: %d\n", num1, num2);
      fclose(file);
  }

7、fwrite函数

• 原型：size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *stream)
  • ptr：指向要写入数据块的内存地址的指针。
  • size：每个数据项的字节数。
  • count：要写入的数据项的个数。
  • stream：指向要写入的文件的指针。
• 功能：将二进制数据块从指针 ptr 指向的内存写入到文件流 stream 中。
• 返回值：返回实际写入的数据块个数，如果写入失败，则返回一个小于 count 的值。
• 示例：

  FILE *file = fopen("example.bin", "wb");
  if (file != NULL) {
      int nums[] = {1, 2, 3, 4, 5};
      fwrite(nums, sizeof(int), sizeof(nums) / sizeof(int), file);
      fclose(file);
  }

8、fread函数

• 原型：size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *stream)
  • ptr：指向读取数据存储的内存地址的指针。
  • size：每个数据项的字节数。
  • count：要读取的数据项的个数。
  • stream：指向要读取的文件的指针。
• 功能：从文件流 stream 中读取二进制数据块到指针 ptr 指向的内存中。
• 返回值：返回实际读取的数据块个数，如果读取失败或已到达文件末尾，则返回一个小于 count 的值。
• 示例：

  FILE *file = fopen("example.bin", "rb");
  if (file != NULL) {
      int nums[5];
      fread(nums, sizeof(int), sizeof(nums) / sizeof(int), file);
      fclose(file);
  }

9、fseek函数

• 原型：int fseek(FILE *stream, long offset, int whence)
  • stream：指向要操作的文件的指针。
  • offset：需要偏移的字节数或记录数，根据whence的值进行解释。
  • whence：指定偏移的起点，可以是下列值之一：
    • SEEK_SET：从文件起始位置开始计算偏移（offset为正表示向文件末尾方向移动，offset为负表示向文件起始位置方向移动）。
    • SEEK_CUR：以当前位置为基点进行偏移（offset为正表示向文件末尾方向移动，offset为负表示向文件起始位置方向移动）。
    • SEEK_END：以文件末尾为基点进行偏移（offset为正表示向文件起始位置方向移动，offset为负表示向文件末尾方向移动）。
• 功能：fseek函数将文件指针移动到offset指定的位置，位置的计算基于whence参数。移动成功后，可以在新的位置进行读取或写入操作。
• 返回值：返回0表示成功，非零值表示失败。
• 示例：

  FILE *file = fopen("example.txt", "r");
  if (file != NULL) {
      fseek(file, 5, SEEK_SET);  // 将文件指针移动到文件开头偏移量为5的位置
      fclose(file);
  }

10、ftell函数

• 原型：long ftell(FILE *stream)
• 功能：获取文件流 stream 的当前文件指针位置。
• 返回值：返回当前文件指针的位置（以字节为单位），如果失败，则返回-1。
• 示例：

  FILE *file = fopen("example.txt", "r");
  if (file != NULL) {
      fseek(file, 0, SEEK_END);  // 将文件指针移动到文件末尾
      long size = ftell(file);  // 获取当前文件指针位置
      printf("File size: %ld bytes\n", size);
      fclose(file);
  }

11、rewind函数

• 原型：void rewind(FILE *stream)
• 功能：将文件流 stream 的文件指针重置到文件的起始位置。
• 示例：

  FILE *file = fopen("example.txt", "r");
  if (file != NULL) {
      fseek(file, 0, SEEK_END);  // 将文件指针移动到文件末尾
      rewind(file);  // 将文件指针重置到文件起始位置
      fclose(file);
  }

12、feof函数

• 原型：int feof(FILE *stream)
• 功能：检测文件流 stream 是否已到达文件末尾。
• 返回值：如果已到达文件末尾，返回非零值；否则，返回零。

• 注意： 在文件读取过程中，不能用feof函数的返回值直接用来判断文件的是否结束。 而是应用于当文件读取结束的时候，判断是读取失败结束，还是遇到文件尾结束。

• EOF （ fgetc ），或者 NULL （ fgets ）。  二进制文件的读取结束判断，判断返回值是否小于实际要读的个数。
  文本文件读取是否结束，判断返回值是否为
  • fgetc 判断是否为 EOF .
  • fgets 判断返回值是否为 NULL 。
  • fread判断返回值是否小于实际要读的个数。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
    int c; // 注意：int，非char，要求处理EOF
    FILE* fp = fopen("test.txt", "r");
    if(!fp) {
        perror("File opening failed");
        return EXIT_FAILURE;
   }
 //fgetc 当读取失败的时候或者遇到文件结束的时候，都会返回EOF
    while ((c = fgetc(fp)) != EOF) // 标准C I/O读取文件循环
   { 
       putchar(c);
   }
//判断是什么原因结束的
    if (ferror(fp))
        puts("I/O error when reading");
    else if (feof(fp))
        puts("End of file reached successfully");
    fclose(fp);
}