C语言之文件操作篇（2）-阿里云开发者社区

今天接下来我们讲解文件读写函数。🆗🆗🆗

文件状态指针

文件状态指针也就是文件指示器。（可以理解为光标）
文件在不断被操作读取的过程中，文件状态指针是一直在移动的。

文件流

流是怎样一个概念呢？我们简单通俗的介绍下。本篇我们把所有输入输出流分为两个标准输入出流和文件流

流是一个高度抽象的概念！！在我们写程序的时候，我们需要将数据传到屏幕，存在硬盘上，传到网络上，U盘光盘等外部设备。不同的外部设备的读写方式不同，传输方式也不同。有人觉得程序员也太难了，于是抽象化了流的概念。我们先将数据统一传输到流里面（文件流等），然后再传输到各个外部设备。

我们在写文件的时候，需要打开文件，关闭文件。我们用scanf从键盘上读取数据，printf向屏幕上打印数据，直接操作了为什么没有打开标准输入输出流呢？

那是因为C语言程序运行起来，就默认打开了3个流。

stdin : 标准输入流（键盘）
stdout : 标准输出流（屏幕）
stderr : 标准错误流
特别提醒：所有的流都是FILE*的指针类型

用打开标准输出流的方式打印26个字母

#include<stdio.h>
int main()
{
  char ch = 0;
  for (ch = 'a'; ch <= 'z'; ch++)
  {
    if (ch % 5 == 0)
      fputc('\n', stdout);//标准输出流
    fputc(ch, stdout);
  }
  //a-97
  //b-98
  //c-99
  //100换行了
  return 0;
}

用打开文件流的方式打印26个字母。------>下面fputc

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  char ch = 0;
  for (ch = 'a'; ch <= 'z'; ch++)
  {
    if (ch % 5 == 0)
      fputc('\n', pf);//文件流
    fputc(ch, pf);
  }
  //a-97
  //b-98
  //c-99
  //100换行了
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

文件的顺序读写

记住：站在内存数据的角度去理解！！其次文件要用输入输出函数去输入输出操作，也可以动键盘修改文本文件！！

功能                 函数名        适用于
字符输入函数          fgetc         所有输入流
字符输出函数          fputc         所有输出流
文本行输入函数        fgets         所有输入流
文本行输出函数        fputs         所有输出流
格式化输入函数        fscanf        所有输入流
格式化输出函数        fprintf       所有输出流
二进制输入            fread         文件
二进制输出            fwrite        文件

我们接下来详细的介绍以上各个函数。函数头文件参数返回值使用去介绍

fgetc

fgetc - C++ Reference (cplusplus.com)

fgetc是以读的形式把字符输出文件，内存读取数据。
头文件 #include<stdio.h>
参数FILE *stream 文件指针类型的指针变量指向了一个文件信息区
返回值是int类型（字符发生了整型提升）

成功后，将返回字符读取（提升为 int 值）ASCII码。
返回类型为 int 以适应特殊值 EOF，该值表示失败-1
如果位置指示器位于文件末尾，则该函数返回 EOF 并设置流的 eof 指示器 （feof）。
如果发生其他读取错误，该函数还会返回 EOF，但改为设置其错误指示器 （ferror）。

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  int ch=fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  ch=fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  ch=fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  ch=fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  ch=fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

fputc

fputc - C++ Reference (cplusplus.com)

fputc以写的形式输入字符到文件中。
头文件#include<stdio.h>
参数int character 是整型也就是字符整型提升直接写字符即可
参数FILE*stream 是文件指针类型的指针变量指向了一个文件信息区
返回值

成功后，将返回所写字符（整型提升）。
如果发生写入错误，则返回 EOF 并设置错误指示器（ferror）。

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  fputc('a', pf);//文件流
  fputc('b', pf);
  fputc('c', pf);
  fputc('d', pf);
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

请在文件中输入26个英文字母。

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  char ch = 0;
  for (ch='a'; ch <= 'z'; ch++)
  fputc(ch, pf);
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}
//换行
#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  char ch = 0;
  for (ch = 'a'; ch <= 'z'; ch++)
  {
    if (ch % 5 == 0)
      fputc('\n', pf);//文件流
    fputc(ch, pf);
  }
  //a-97
  //b-98
  //c-99
  //100换行了
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

fgets

fgets - C++ Reference (cplusplus.com)

从流中获取字符串

从流中读取字符并将其作为 C 字符串存储到 str 中，直到读取（num-1）个字符或到达换行符或文件末尾，以先发生者为准。

换行符使 fgets 停止读取，但它被函数视为有效字符，并包含在复制到 str 的字符串中。

终止空字符会自动附加到复制到 str 的字符之后

fgets是从文本文件stream读取输出字符串num 到 str的函数
头文件#include<stdio.h>
参数str是字符指针，指向一个字符数组的指针
参数FILE*stream 是文件指针类型的指针变量指向了一个文件信息区
参数num是要复制到 str 的最大字符数（包括终止空字符）（整型提升）
返回值是char*类型

成功后，函数返回 str。
如果在尝试读取字符时遇到文件末尾，则设置 eof 指示器 （feof）。
如果在读取任何字符之前发生这种情况，则返回的指针为空指针（str 的内容保持不变）。
如果发生读取错误，则设置错误指示器（ferror），并返回空指针（但str指向的内容可能已更改）。

读取停止情况

读取到了num-1个字符
到达换行符\n
到达文件末尾

只会读num-1个字符

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  char str[10] = { 0 };
  int ret=fgets(str,7,pf);//实际上只会读6个字符
  if (ret == EOF)
  {
    perror("fgets");
  }
  else
  printf("%s", str);
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

读到\n停止不读了

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  char str[100] = { 0 };
  int ret=fgets(str,12,pf);//实际上只会读6个字符
  if (ret == EOF)
  {
    perror("fgets");
  }
  else
  printf("%s", str);
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

fputs

fputs - C++ Reference (cplusplus.com)

fputs是将str里的字符输出到文本文件stream
头文件#include<stdio.h>
参数FILE*stream 是文件指针类型的指针变量指向了一个文件信息区
参数str 是字符指针指向存放字符串的数组（由const修饰，防止被修改）
返回值是int类型

成功时，将返回非负值。
出错时，该函数返回 EOF 并设置错误指示器（ferror）

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  char str[] = "abcdef";
  fputs(str,pf);
  fputs("abcdef", pf);
//两种写法
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

下面两个函数用结构体去举例子 fscanf是输入 fpirntf是输出，先看下对比。

你发现了什么？？

scanf------->键盘-------->读取到程序中 fscanf-------->文件-------->读取到程序中
printf-------->程序中的数据-------->输入到屏幕上 fprintf-------->程序中的数据------>输入到文件

fscanf

fscanf - C++ Reference (cplusplus.com)

fscanf是从文件读取数据
头文件#include<stdio.h>
参数FILE*stream 是文件指针类型的指针变量指向了一个文件信息区
其他和scanf是一样的，不用关心
返回值是int类型

#include<stdio.h>
struct S
{
  char c;
  int i;
  float a;
};
int main()
{
  FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  //输入
  //struct S s = { 't',7,3.14 };
  //fprintf(pf,"%c  %d  %f",s.c,s.i,s.a);
  //格式必须一摸一样
  //输出
  struct S s = {0};
  fscanf(pf, "%c %d %f", &(s.c), &(s.i), &(s.a));
  printf("%c %d %f", s.c, s.i, s.a);
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

fprintf

fprintf - C++ Reference (cplusplus.com)

fprintf是输入数据到文本文件
头文件#include<stdio.h>
参数FILE*stream 是文件指针类型的指针变量指向了一个文件信息区
其他和printf是一样的，不用关心
返回值是int类型

成功后，将返回写入的字符总数。
如果发生写入错误，则设置错误指示器（ferror）并返回负数。
如果在写入宽字符时发生多字节字符编码错误，errno 将设置为 EILSEQ 并返回负数。

#include<stdio.h>
struct S
{
  char c;
  int i;
  float a;
};
int main()
{
  FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  struct S s = { 't',7,3.14 };
  fprintf(pf,"%c  %d  %f",s.c,s.i,s.a);
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

前面的函数都是针对于文本文件的，下面这组函数针对的是二进制文件。

fread

fread - C++ Reference (cplusplus.com)

从流中读取数据块

从流中读取计数元素数组，每个元素的大小为字节，并将它们存储在 ptr 指定的内存块中。

流的位置指示器按读取的总字节数前进。

如果成功，则读取的总字节数为（大小*计数）。

fread是向二进制文件读取数据
头文件#include<stdio.h>
参数FILE*stream 是文件指针类型的指针变量指向了一个文件信息区
size_t size是每个元素的大小（以字节为单位）
size_t count是数组元素的个数
参数void *ptr指向大小至少为（size*count）字节的内存块的指针（const修饰防止修改，void*类型的指针是因为不知道读取的是哪种类型的指针，void*不能被解引用操作，可以强制转换）
返回值是size_t类型

返回成功读取的元素总数。
如果此数字与 count 参数不同，则表示读取时发生读取错误或到达文件末尾。在这两种情况下，都会设置正确的指标，可以分别用 ferror 和 feof 进行检查。
如果大小或计数为零，则该函数返回零，并且流状态和 ptr 指向的内容保持不变。
size_t 是无符号整数类型。

fread要求读取count个大小位size字节的数据

如果真的读取到count个数据，函数就返回count
如果没有读取到count个数据，函数就返回的是真实的读取到的完整的数据个数

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  int arr[20] = { 0};//10个整型40个字节
  fread(arr, 4, 10, pf);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10;i++)
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

fwrite

fwrite - C++ Reference (cplusplus.com)

写入要流式传输的数据块

将计数元素数组（每个元素的大小为字节）从 ptr 指向的内存块写入流中的当前位置。

流的位置指示器按写入的总字节数前进。

在内部，该函数解释所指向的块，就好像它是一个类型的元素数组，并按顺序写入它们，就好像为每个字节调用一样。

fwrite是向二进制文件写输入数据的
头文件#include<stdio.h>
参数FILE*stream 是文件指针类型的指针变量指向了一个文件信息区
参数void *ptr是指向写入元素数组的的指针变量（const修饰防止修改，void*类型的指针是因为不知道输入的输入是哪种类型的指针，void*不能被解引用操作，可以强制转换）
size_t size是每个元素的大小（以字节为单位）
size_t count是数组元素的个数
返回值size_t类型

返回成功写入的元素总数。
如果此数字与 count 参数不同，则写入错误阻止函数完成。在这种情况下，将为流设置错误指示器（ferror）。
如果大小或计数为零，则该函数返回零，错误指示器保持不变。
size_t 是无符号整数类型。

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("data.txt", "w");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };//10个整型40个字节
  fwrite(arr, 4, 10, pf);
  fclose(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

前面我们已经学习过了scanf&printf 和 fscanf&fprintf 我们再来学习一下sscanf&sprintf

sscanf

sscanf - C++ Reference (cplusplus.com)

从s（字符串数组）拿出格式化的数据（字符串），放到每个数据当中去。
头文件#include<stdio.h>
参数s是指向一块字符串数组的字符指针
后面参数和scanf一样
格式要和sprintf一模一样，或者和字符串内字符串格式一摸一样
返回值是int类型

成功后，该函数返回参数列表中成功填充的项数。此计数可以与预期的项目数匹配，或者在匹配失败的情况下更少（甚至为零）。
如果在成功解释任何数据之前输入失败，则返回 EOF。

//需要结构体
//sprintf和sscanf配合使用
//两个才能达到效果
#include<stdio.h>
struct S
{
  int a;
  float b ;
  char c;
};
int main()
{
  struct S s = { 7,3.14,'t' };
  char str[100] = { 0 };
  sprintf(str, "%d_%f_%c", s.a, s.b, s.c);
  printf("%s\n", str);
  
  struct S tmp = { 0 };
  sscanf(str, "%d_%f_%c", &(tmp.a), &(tmp.b), &(tmp.c));
  printf("%d\n", tmp.a);
  printf("%f\n", tmp.b);
  printf("%c\n", tmp.c);
  return 0;
}

sprintf

sprintf - C++ Reference (cplusplus.com)

sprintf是把格式化的数据，转化成字符串（写格式化的数据到字符串str里）
头文件#include<stdio.h>
参数str 是指向一块字符数组的字符指针
后面参数和printf一样
返回值是int类型

成功后，将返回写入的字符总数。此计数不包括自动追加在字符串末尾的其他 null 字符。
失败时，返回负数

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 7;
  float b = 3.14;
  char c = 't';
  char str[100] = { 0 };
  sprintf(str, "%d_%f_%c", a, b, c);
  printf("%s", str);
  return 0;
}

最后我们来对比一下底下几组函数

scanf 是格式化的输入函数，针对是标准输入流（键盘）
printf 是格式化的输出函数，针对的是标准输出流（屏幕）
scanf和printf是针对标准输入和输出流的格式化输入和输出函数
fscanf 是针对所有输入流（文件流、标准输入流）的格式化输入函数
fprintf 是针对所有输出流（文件流、标准输出流）的格式化输出函数
sscanf 将字符串转化成格式化的数据
sprintf 将格式化的数据转化成字符串

文件的随机读写

fseek

fseek - C++ Reference (cplusplus.com)

fseek是根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针
头文件#include<stdio.h>
参数FILE*stream 是文件指针类型的指针变量指向了一个文件信息区
参数offset 表示你选择的位置（当前/开头/结尾）到你需要的位置偏移量
参数origin 表示你选择位置

返回值是int类型

如果成功，该函数将返回零。
否则，它将返回非零值。如果发生读取或写入错误，则设置错误指示器（ferror）

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  int ch=fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  ch=fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  ch=fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  ch=fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  fseek(pf, -4, SEEK_CUR);//移动光标的作用
  fseek(pf, 0, SEEK_SET);
  fseek(pf, -4, SEEK_END);
  ch = fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  close(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

特别提醒：如果我们想熟练掌握这个函数运用，我们必须对我们要读取的文件格式内容了如指掌

ftell

ftell - C++ Reference (cplusplus.com)

返回文件指针相对于起始位置的偏移量
头文件#include<stdio.h>
参数FILE*stream 是文件指针类型的指针变量指向了一个文件信息区

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  int ch=fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  ch=fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  ch=fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  ch=fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  long int ret=ftell(pf);
  printf("%d", ret);
  close(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

rewind

rewind - C++ Reference (cplusplus.com)

rewind让文件指针的位置回到文件的起始位置
头文件#include<stdio.h>
参数FILE*stream 是文件指针类型的指针变量指向了一个文件信息区
无返回值

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
  if (pf == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  int ch=fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  ch=fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  ch=fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  ch=fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  rewind(pf);
  ch = fgetc(pf);
  printf("%c", ch);
  close(pf);
  pf = NULL;
  return 0;
}

特别提醒：以上函数移动的都是文件状态指针，和指向文件信息区的指针没有关系（它没动！）

文件结束的判定

文本文件读取是否结束，判断返回值是否为EOF （fgetc），或者NULL（fgets）

fgetc判断是否为EOF.
fgets判断返回值是否为NULL.

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。

fread判断返回值是否小于实际要读的个数。

feof

被错误使用的feof

牢记：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。

feof - C++ Reference (cplusplus.com)

A non-zero value is returned in the case that the end-of-file indicator associated with the stream is set.Otherwise, zero is returned.

feof的作用是：当文件读取结束的时候，判断是读取结束的原因是否是：遇到文件结尾结束。
feof在文件读取结束后，用来判断文件是否因为读取过程中遇到了文件结束标志而结束！

ferror

ferror - C++ Reference (cplusplus.com)

A non-zero value is returned in the case that the error indicator associated with the stream is set.Otherwise, zero is returned.

ferroe在文件读取结束后，用来判断文件是否因为读取过程中遇到错误而结束！

练习1：将data1.txt的内容拷贝到data2.txt上面去。

#include<stdio.h>
int main()
{
  FILE* pfread = fopen("data1.txt", "r");
  if (pfread == NULL)
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  FILE* pfwrite = fopen("data2.txt", "w");
  if (pfwrite == NULL)
  {
    perror("fopen");
    fclose(pfread);
    pfread = NULL;
    return 1;
  }
  int ch = 0;
  while( (ch = fgetc(pfread)) != EOF)
  {
    fputc(ch, pfwrite);
  }
  if (ferror(pfread))
    puts("I/O error when reading");
  else if (feof(pfread))
    puts("End of file reached successfully");
  if (ferror(pfwrite))
    puts("I/O error when reading");
  else if (feof(pfwrite))
    puts("End of file reached successfully");
  fclose(pfread);
  pfread = NULL;
  fclose(pfwrite);
  pfwrite = NULL;
  return 0;
}

练习2：二进制文件

#include<stdio.h>
enum { SIZE = 5 };
int main(void)
{
  double a[SIZE] = {1.0,2.0,3.0,4.0,5.0};
  double b = 0.0;
  size_t ret_code = 0;
  FILE *fp = fopen("test.bin", "wb"); // 必须用二进制模式
  fwrite(a, sizeof(*a), SIZE, fp); // 写 double 的数组
  fclose(fp);
  fp = fopen("test.bin","rb");
  // 读 double 的数组
  while((ret_code = fread(&b, sizeof(double), 1, fp))>=1)
 {
    printf("%lf\n",b);
 }
  if (feof(fp))
    printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n");
  else if (ferror(fp)) {
    perror("Error reading test.bin");
 }
  fclose(fp);
  fp = NULL;
}

✔✔✔✔✔最后，感谢大家的阅读，若有错误和不足，欢迎指正！

希望大家继续坚持在每天敲代码的路上。其实，没有人会一直带着你往前走，你自己一定要成为自己的救赎。

代码---------→【唐棣棣 (TSQXG) - Gitee.com】

联系---------→【邮箱：2784139418@qq.com】

C语言之文件操作篇（2）

文件状态指针

文件流

文件的顺序读写

fgetc

fputc

fgets

fputs

fscanf

fprintf

fread

fwrite

sscanf

sprintf

文件的随机读写

fseek

ftell

rewind

文件结束的判定

feof

ferror

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C语言之文件操作篇（2）

文件状态指针

文件流

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