【c语言】详解文件操作（二）

文件的顺序读写

fgetc和fputc的介绍

fgetc为字符输入函数，fputc为字符输出函数，适用所以输入流和输出流

函数原型：

int fgetc ( FILE* stream );

该函数从stream指向的输入流中读取unsigned char型的下一个字符的值，并将其转换为int型，并返回。若在流中检查到文件末尾，则设置该流的文件结束指示符并返回EOF；如果发生读取错误，就设置该流的错误指示符并返回EOF。

int fputc ( int character, FILE * stream );

此函数运行时会先将character指定的字符转换为unsigned char型写入stream指向的输入流。此时如果定义了流的文件位置指示符（fseek,rewind等函数），就会向指示符指向的位置写入字符，并将流的文件位置指向下一个。在不支持文件定位或者以追加模式打开流的情况下，总是在文件的末尾追加字符。

知道上面这些，我们便可写这样一段代码实现文件的拷贝：

//将文件data2.txt的内容拷贝到文件data1.txt
int main()
{
    FILE* pfread = fopen("data1.txt", "r");
  if (pfread == NULL)
  {
    perror("fopen-1");
    return 1;
  }
  FILE* pfwrite = fopen("data2.txt", "w");
  if (pfwrite == NULL)
  {
    perror("fopen-2");
    //如果上面文件能打开，此文件打开错误情况
    //此时需关闭上一个文件
    fclose(pfread);
    pfread = NULL;
    return 1;
  }
  char ch = 0;
  //拷贝内容
  while ((ch = fgetc(pfread)) != EOF)
  {
    fputc(ch, pfwrite);
  }
  //关闭文件
  fclose(pfwrite);
  pfwrite = NULL;
  return 0;
}

fgets和fputs的介绍

fgets为文本行输入函数，fputs为文本行输出函数，适用所以输入流和输出流

函数原型：

char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );

此处的str指向便是一个字符数组，此方法读取时，指定读num个后，若一行未读完，下次读取时以此向后读；若num大于一行字符串个数时，读到'\n'停止（即读完）。

对于此函数的返回值： 如果读取成功且未读到文件的末尾，那么便会返回str（即指向读到字符串的指针）；若在流中检查到文件末尾，则设置该流的文件结束指示符并返回NULL；如果发生读取错误，就设置该流的错误指示符同样返回NULL。

int fputs ( const char * str, FILE * stream );

这两个函数与fgetc和fputc用法相似，就不举例了。判断这两个函数读取结束的原因，同样也可以使用ferror和feof。

fscanf和fprintf的介绍

fscanf为格式化输入函数，fprintf为格式化输出函数，同样适用所以输入流和输出流，

函数原型：

int fscanf ( FILE * stream, const char * format, ... );

我们可以看出fscanf函数是从stream指向的流中读取数据。除此之外与scanf别无二样。对于此函数的返回值：若没有发生任何转化就发生了输入错误，则返回EOF，并设置该流的错误指示符；否则，返回成功赋值的输入项数；若在输入过程中发生匹配错误，则返回的输入项数会少于转换说明符对应的参数个数，甚至为0；

既然fscanf函数会返回读取到的项数，那么判读此函数读取结束，便可如下设置：

while((fscanf(pf, "%d %s %lf\n",&a, arr, %f) == 3)
{
    ;
}

此循环的含义便是，每次从pf指向的文件中读取三个类型变量到a, arr, f中，每成功读取一次时fscanf便会返回3，此循环便会继续，直至读取结束返回值不再为3，以此达到遍历文件中的数据。

int fprintf ( FILE * stream, const char * format, ... );

此函数会向stream指向的流中输出数据，其他取printf相同。对于返回值，成功时会返回写入的数据个数；若发生错误是设置流的错误指示符并返回负值。

用法也很简单，如果我们想向流pf中写入十进制数，便可这样写：

int a = 10;
fprintf(pf, "%d", a);

我们之前就了解过了标准输入流stdin和标准输出流stdout都是FILE型的指针型，因此这些变量会直接传递给fscanf和fprintf的第一个参数。

讲到这，便可理解下面两条语句的功能是相同的：

scanf("%d", &a);
fscanf(stdin, "%d", &s);

printf("%d", a);
fprintf(stdout, "%d", a);

这样看，scanf函数可以说是输入源被限制为标准输入流的fscanf函数，printf函数则是输出目标被限定为标准输出流的fprintf函数。

fread和fwrite的介绍

fread为二进制输入函数，fwrite为二进制输出函数，这两个函数只适用于文件

函数原型：

size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );

fread函数从stream指向的流中读取个数为count大小为size的元素到ptr中。若读取成功流已读到的字符数为单位向后移动。若发生错误则stream的指向不可预测。此函数返回读取到大小为size的元素个数，若提前读到文件末尾，返回值小于count。

size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );

fwrite函数从ptr指向的字符串中写入count个大小为size的元素到stream指向的流中。同样，若读取成功流已读到的字符数为单位向后移动。若发生错误则stream的指向不可预测。此函数返回读取到大小为size的元素个数，若提前读到文件末尾，返回值小于count。

举个这两个函数实用的例子，当我们写通讯录时，存储联系人信息到文件，从文件中读取上次存储的联系人信息便可使用此函数，如下：

//导出之前存储的数据
void ContactLocate(Contact* con)
{
  assert(con);
  PeoInfo info;
  FILE* pf;
  if ((pf = fopen("contact.txt", "rb")) == NULL)
  {
    printf("open fail\n");
    return;
  }
  while(fread(&info, sizeof(PeoInfo), 1, pf))//信息读入info
  {
    ContactPushBack(con, info);//未插
  }
  printf("\a历史数据读入成功\n");
}

//保存之前的数据
void ContactSave(Contact* con)
{
  assert(con);
  FILE* pf;
  if ((pf = fopen("contact.txt", "wb")) == NULL)
  {
    printf("open fail\n");
    return;
  }
  //向文件添加信息
  for (int i = 0; i < con->size; i++)
  {
    fwrite(&con->ps[i], sizeof(PeoInfo), 1, pf);
  }
  fclose(pf);
}

文件的随机读写

fseek的介绍

fseek函数主要作用：根据文件指针当前的位置和偏移量来指定文件指针指向。

函数原型如下：

int fseek(FILE* stream, long int offset, int origin);

函数中的参数origin有三种状态，分别为：

1. SEEK_SET表示文件的开始位置；
2. SEEK_CUR表示文件指针当前指向的位置；
3. SEEK_END表示文件的末尾位置。

另一个参数offset表示文件指针的偏移量，正为向前偏移，负为向后偏移。举个例子如果我们想把文件指针从开头向后偏移6个字符位置，便可这样写：

fseek(pf, 6, SEEK_SET);

ftell的介绍

ftell函数作用是告诉我们当前文件指针所在的位置的偏移量，函数原型如下：

long int ftell ( FILE * stream );

如果成功使用便会返回文件指针相当于文件起始位置（即SEEK_SET）的偏移量，如果函数使用失败便会返回-1。

ftell函数常常和fseek函数联用，先使用fseek根据当前文件指针位置设置偏移量，然后使用ftell函数确定fseek后的文件指针位置，具体使用如下：

fseek(pf, -3, SEEK_END);
int pos = ftell(pf);

rewind的介绍

rewind函数用法很简单，就是将文件指针重新指到文件的开始位置，原型如下：

void rewind ( FILE * stream );

feof和ferror的介绍

feof函数的主要作用是在文件读取结束的时候，检测是否是因为遇到了文件结束标志EOF，而读取结束，函数原型如下：

int feof ( FILE * stream );

而ferror函数主要是在文件读取结束的时候，检测是否因为读取错误而结束，函数原型如下：

int ferror ( FILE * stream );

这两个函数用法极其相似又在一定程度上互补，所以通常将两函数一起使用来给出文件读取结束的原因。同时我们还要知道：读取文本判断是否结束时，fgetc看返回值是否为EOF, fgets看返回值是否为NULL。二进制文件判断读取结束，看实际读取个数是否小于要求读取个数。

不论是读取结束还是读取错误，此时的状态都会被记录在文件指针中，所以我们可以看到这两个函数参数都是文件指针类型。

使用这两个函数检测，代码通常如下：

//判断是什么原因结束的
if (ferror(fp))
  puts("I/O error when reading");//读取错误
else if (feof(fp))
  puts("End of file reached successfully");//读取结束