C语言文件操作总结

1.前言

几乎每一个项目都有一个日志记录功能，用于记录软件运行的情况方便日后的审计与审查。而日志记录就涉及到了文件的读写操作。因此，本文对C语言下的文件操作进行了总结。

2.打开文件

fopen用来打开文件。

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

name：是要打开文件的文件名指针
mode：表示了对打开文件的操作方式。

• “r” 打开，只读；
• “w” 打开，文件指针指到头，只写；
• “a” 打开，指向文件尾，在已存在文件中追加；
• “rb” 打开一个二进制文件，只读；
• “wb” 打开一个二进制文件，只写；
• “ab” 打开一个二进制文件，进行追加 ；
• “r+” 以读/写方式打开一个已存在的文件；
• “w+” 以读/写方式建立一个新的文本文件 ；
• “a+” 以读/写方式打开一个文件文件进行追加 ；
• “rb+” 以读/写方式打开一个二进制文件；
• “wb+” 以读/写方式建立一个新的二进制文件 ；
• “ab+” 以读/写方式打开一个二进制文件进行追加 ；

实例程序如下：

FILE *fp;  
if((fp=fopen("/proc/cpuinfo","r"))==NULL) {  
    printf("File cannot be opened/n");  
    exit();  
}  
else  
    printf("File opened for reading/n");  
……  
fclose(fp); 

3.读写文件

3.1 一次读写只读取一个字符

• int fgetc(FILE *stream);
• int getchar(void);
• int fputc(int ch,FILE *stream);
• int putchar(int ch);
• int getc(FILE *stream);
• int putc(int ch,FILE *stream);

(1) fgetc、fputc介绍：

fgetc()函数： char ch=fgetc(fp); 将把流指针fp指向的文件中的一个字符读出，并赋给ch，当执行fgetc()函数时，若当时文件指针指到文件尾，即遇到文件结束标志EOF(其对应值为-1)，该函数返回一个-1给ch。所以，fgetc函数一直读到文件尾为止。

#include "stdio.h"   
#include <stdlib.h>  
int main() {   
    FILE *fp;   
    char ch;  
    if((fp=fopen("/proc/cpuinfo","r"))==NULL) {  
        printf("file cannot be opened/n");   
        exit(1);   
    }   
    while((ch=fgetc(fp))!=EOF)   
        fputc(ch,stdout);   
    fclose(fp);   
}   

• 文件指针每循环一次后移一个字符位置。
• 用fgetc()函数将文件指针指定的字符读到ch变量中，然后用fputc()函数在屏幕上显示，当读到文件结束标志EOF时，关闭该文件。

fputc()函数，该函数将字符变量ch的值写到流指针指定的文件中去，由于流指针用的是标准输出(显示器)的FILE指针stdout，故读出的字符将在显示器上显示。又比如： fputc(ch,fp); 该函数执行结构，将把ch表示的字符送到流指针fp指向的文件中去。
(2) getchar()
1.getchar是以行为单位进行存取的。
　　当用getchar进行输入时，如果输入的第一个字符为有效字符，那么只有当最后一个输入字符为换行符’\n’，getchar才会停止执行，整个程序将会往下执行。
对于getchar，肯定很多初学的朋友会问，getchar不是以字符为单位读取的吗？那么，既然我输入了第一个字符a，肯定满足while循环(c = getchar()) != EOF的条件，那么应该执行putchar(c)在终端输出一个字符a。不错，我在用getchar的时候也是一直这么想的，但是程序就偏偏不着样执行，而是必需读到一个换行符或者文件结束符EOF才进行一次输出。
　对这个问题的一个解释是，在大师编写C的时候，当时并没有所谓终端输入的概念，所有的输入实际上都是按照文件进行读取的，文件中一般都是以行为单位的。因此，只有遇到换行符，那么程序会认为输入结束，然后采取执行程序的其他部分。同时，输入是按照文件的方式存取的，那么要结束一个文件的输入就需用到EOF (Enf Of File). 这也就是为什么getchar结束输入退出时要用EOF的原因。
2.getchar()的返回值一般情况下是字符，但也可能是负值，即返回EOF。

　　这里要强调的一点就是，getchar函数通常返回终端所输入的字符，这些字符系统中对应的ASCII值都是非负的。因此，很多时候，我们会写这样的两行代码：

　char c;
　c = getchar();

　　这样就很有可能出现问题。因为getchar函数除了返回终端输入的字符外，在遇到Ctrl+D(Linux下)即文件结束符EOF时，getchar ()的返回EOF，这个EOF在函数库里一般定义为-1。因此，在这种情况下，getchar函数返回一个负值，把一个负值赋给一个char型的变量是不正确的。为了能够让所定义的变量能够包含getchar函数返回的所有可能的值，正确的定义方法如下(K&R C中特别提到了这个问题)：

int c;
c = getchar();

• putchar(c)相当于fputc(c,stdout)；
• getchar()相当于fgetc(stdin)。

(3) getc、putc介绍：

getc() 用于从流中取字符，其原型如下：

int getc(FILE *stream);

若从一个文件中读取一个字符，读到文件尾而无数据时便返回EOF。getc()与fgetc()作用相同，但在某些库中getc()为宏定义，而非真正的函数。
示例程序：

#include <stdio.h> //引入标准输入输出库
void main( ) {
  char ch;
  printf ("Input a character: ");  //输入提示信息
  ch = getc(stdin); // 从标准输入控制台中读取字符
  printf ("The character input was: '%c'\n", ch); // 输出字符
}

getc、putc函数功能与fgetc、fputc函数功能相同。最大的区别在前者是宏，后者是函数，其中fget前面的字母f即为function函数的意思。使用这两个函数时，需要注意如下几点。
　　1、getc的参数不应当是具有副作用的表达式。有副作用的表达式，指的是表达式执行后，会改变表达式中某些变量的值。比如++i * ++i。
　　2、因为fgetc一定是一个函数，所以可以得到其地址。这就允许将fgetc的地址作为一个参数传送给另一个函数。
　　3、调用fgetc所需时间很可能长于调用getc，因为调用函数通常所需的时间长于调用宏。

3.2 读写文件中字符串的函数

• char *fgets(char *string,int n,FILE *stream);
• int fputs(char *string,FILE *stream);
• char *gets(char *s);
• int fprintf(FILE *stream,char *format,variable-list);
• int fscanf(FILE *stream,char *format,variable-list);
  （1）fgets()函数
  char *fgets(char *string,int n,FILE *stream);是从文件流指针 *stream 所指向的文件中读取n-1个字符，写入由指针 *stream所指向的字符串中去。例如： fgets(buffer,9,fp); 将把fp指向的文件中的8个字符读到buffer内存区。
  fgets()函数读到’/n’就停止了，不管所读字符数是否达到字数要求，同时最后在字符串结尾加上’/0’。 fgets()函数执行完以后，返回一个指向该串的指针。如果读到文件尾或出错，则均返回一个空指针NULL，所以长用feof()函数来测定是否到了文件尾或者是ferror()函数来测试是否出错，例如下面的程序用fgets()函数读test.txt文件中的第一行并显示出来：

#include "stdio.h"   
int main() {  
    FILE *fp;   
    char str[128];   
    if((fp=fopen("test.txt","r"))==NULL) {  
        printf("cannot open file/n"); exit(1);  
    }   
    while(!feof(fp)) {  
        if(fgets(str,128,fp)!=NULL)  
        printf("%s",str);  
    }  
    fclose(fp);  
}   

（2）gets()函数
gets()函数功能是从流中读取字符串。gets()函数从流中读取字符串，直到出现换行符或读到文件尾为止。
注意：由于gets()不检查字符串string的大小，必须遇到换行符或文件结尾才会结束输入，因此容易造成缓存溢出的安全性问题，导致程序崩溃，可以使用fgets()代替。
（3）fputs()、 fprintf()、fscanf()
fputs()函数想指定文件写入一个由string指向的字符串，’/0’不写入文件。 fprintf()和fscanf()同printf()和scanf()函数类似，不同之处就是printf()函数是想显示器输出，fprintf()则是向流指针指向的文件输出；fscanf()是从文件输入。 下面程序是向文件test.dat里输入一些字符：

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
int main() {  
    char *s="That's good news";   
    int i=617;   
    FILE *fp;  
    fp=fopen("test.dat", "w"); /*建立一个文字文件只写*/   
    fputs("Your score of TOEFL is",fp); /*向所建文件写入一串字符*/   
    fputc(':', fp); /*向所建文件写冒号:*/   
    fprintf(fp, "%d/n", i); /*向所建文件写一整型数*/   
    fprintf(fp, "%s", s); /*向所建文件写一字符串*/   
    fclose(fp);  
}   

下面的程序是把上面的文件test.dat里的内容在屏幕上显示出来：

#include <stdio.h>  
int main() {  
    char s[24], m[20];   
    int i;  
    FILE *fp;  
    fp=fopen("test.dat", "r"); /*打开文字文件只读*/  
    fgets(s, 24, fp); /*从文件中读取23个字符*/  
    printf("%s", s);   
    fscanf(fp, "%d", &i); /*读取整型数*/  
    printf("%d", i);   
    putchar(fgetc(fp)); /*读取一个字符同时输出*/  
    fgets(m, 17, fp); /*读取16个字符*/   
    puts(m); /*输出所读字符串*/   
    fclose(fp);   
}   

3.3 文件的随机读写

前面介绍的文件的字符/字符串读写，均是进行文件的顺序读写，即总是从文件的开头开始进行读写。这显然不能满足我们的要求，c语言提供了移动文件指针和随机读写的函数，它们是：
(1).移动文件指针函数：

• long ftell(FILE *stream);
  　　函数ftell()用来得到文件指针离文件开头的偏移量。当返回值是-1时表示出错。
• int rewind(FILE *stream);
  　　rewind()函数用于文件指针移到文件的开头，当移动成功时，返回0，否则返回一个非0值。
• fseek(FILE *stream,long offset,int origin);
  　　 fseek()函数用于把文件指针以origin为起点移动offset个字节，其中origin指出的位置可有以下几种：
  origin 数值代表的具体位置
  SEEK_SET 0 文件开头
  SEEK_CUR 1 文件指针当前位置
  SEEK_END 2 文件尾
  例如： fseek(fp,10L,0); 把文件指针从文件开头移到第10字节处，由于offset参数要求是长整型数，故其数后带L。

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(2).文件随机读写函数：

 int fread(void *ptr,int size,int nitems,FILE *stream);
 int fwrite(void *ptr,int size,int nitems,FILE *stream);

• fread()函数从流指针指定的文件中读取nitems个数据项，每个数据项的长度为size个字节，读取的nitems数据项存入由ptr指针指向的内存缓冲区中，在执行fread()函数时，文件指针随着读取的字节数而向后移动，最后移动结束的位置等于实际读出的字节数。该函数执行结束后，将返回实际读出的数据项数，这个数据项数不一定等于设置的nitems，因为若文件中没有足够的数据项，或读中间出错，都会导致返回的数据项数少于设置的nitems。当返回数不等于nitems时，可以用feof()或ferror()函数进行检查。
• fwrite()函数从ptr指向的缓冲区中取出长度为size字节的nitems个数据项，写入到流指针stream指向的文件中，执行该操作后，文件指针将向后移动，移动的字节数等于写入文件的字节数目。该函数操作完成后，也将返回写入的数据项数。示例程序如下：

(1)写int数据到文件

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main ()
{
  FILE * pFile;
  int buffer[] = {1, 2, 3, 4};
  if((pFile = fopen ("myfile.txt", "wb"))==NULL)
  {
      printf("cant open the file");
      exit(0);
  }
  //可以写多个连续的数据(这里一次写4个)
  fwrite (buffer , sizeof(int), 4, pFile);
  fclose (pFile);
  return 0;
}

(2)读取int数据

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main () {
    FILE * fp;
    int buffer[4];
    if((fp=fopen("myfile.txt","rb"))==NULL)
    {
      printf("cant open the file");
      exit(0);
    }
    if(fread(buffer,sizeof(int),4,fp)!=4)   //可以一次读取
    {
        printf("file read error\n");
        exit(0);
    }

    for(int i=0;i<4;i++)
        printf("%d\n",buffer[i]);
    return 0;
}

(3)写结构体数据到文件

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct{
    int age;
    char name[30];
}people;

int main ()
{
    FILE * pFile;
    int i;
    people per[3];
    per[0].age=20;strcpy(per[0].name,"li");
    per[1].age=18;strcpy(per[1].name,"wang");
    per[2].age=21;strcpy(per[2].name,"zhang");

    if((pFile = fopen ("myfile.txt", "wb"))==NULL)
    {
        printf("cant open the file");
        exit(0);
    }

    for(i=0;i<3;i++)
    {
        if(fwrite(&per[i],sizeof(people),1,pFile)!=1)
            printf("file write error\n");
    }
    fclose (pFile);
    return 0;
}

(4)读结构体数据

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct{
    int age;
    char name[30];
}people;

int main () {
    FILE * fp;
    people per;
    if((fp=fopen("myfile.txt","rb"))==NULL)
    {
      printf("cant open the file");
      exit(0);
    }

    while(fread(&per,sizeof(people),1,fp)==1)   //如果读到数据，就显示；否则退出
    {
        printf("%d %s\n",per.age,per.name);
    }
    return 0;
}

本文参考：http://blog.csdn.net/strongwangjiawei/article/details/7786085/
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