fread

fread 是 C 语言标准库函数之一，用于从文件流中读取数据块。它定义在 <stdio.h> 头文件中。以下是 fread 函数的详细解释和应用示例。

函数原型

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

参数

1. void *ptr:

   • 指向存储读取数据的缓冲区的指针。

2. size_t size:

   • 每个元素的大小（以字节为单位）。

3. size_t nmemb:

   • 要读取的元素数量。

4. FILE *stream:

   • 指向文件流的指针，该流必须是以读取模式打开的（如 "r" 或 "r+"）。

返回值

• 成功时，返回实际读取的元素数量。

• 如果到达文件末尾或发生错误，返回值可能小于 nmemb。

• 如果返回值为 0，可能是因为到达文件末尾或发生错误。

应用示例

1. 读取整数数组

假设我们有一个文件 data.txt，其中包含一组整数，每个整数占 4 个字节。我们希望读取这些整数并存储在一个数组中。

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("data.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("Failed to open file");
        return 1;
    }

    int data[10];
    size_t count = fread(data, sizeof(int), 10, file);

    printf("Number of integers read: %zu\n", count);

    for (size_t i = 0; i < count; i++) {
        printf("%d ", data[i]);
    }
    printf("\n");

    fclose(file);
    return 0;
}

2. 读取字符数组

假设我们有一个文件 text.txt，其中包含一些文本。我们希望读取这些文本并存储在一个字符数组中。

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("text.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("Failed to open file");
        return 1;
    }

    char buffer[1024];
    size_t count = fread(buffer, sizeof(char), 1024, file);

    printf("Number of characters read: %zu\n", count);
    printf("Content: %s\n", buffer);

    fclose(file);
    return 0;
}

3. 读取结构体数组

假设我们有一个文件 students.dat，其中包含一组学生信息，每个学生信息用一个结构体表示。我们希望读取这些学生信息并存储在一个结构体数组中。

#include <stdio.h>

struct Student {
    char name[50];
    int age;
    float grade;
};

int main() {
    FILE *file = fopen("students.dat", "rb");
    if (file == NULL) {
        perror("Failed to open file");
        return 1;
    }

    struct Student students[10];
    size_t count = fread(students, sizeof(struct Student), 10, file);

    printf("Number of students read: %zu\n", count);

    for (size_t i = 0; i < count; i++) {
        printf("Name: %s, Age: %d, Grade: %.2f\n", students[i].name, students[i].age, students[i].grade);
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

注意事项

1. 文件流模式：

   • 确保文件是以正确的模式打开的。例如，如果要读取文件，文件必须是以 "r" 或 "r+" 模式打开的。

2. 缓冲区大小：

   • 确保缓冲区足够大，以容纳读取的数据。如果缓冲区不足，可能会导致数据截断或程序崩溃。

3. 错误处理：

   • 如果 fread 返回的值小于预期，可能是由于文件末尾或发生错误。可以使用 feof 和 ferror 函数来检查具体原因。

   • 例如：

     if (ferror(file)) {
         perror("Error reading file");
     } else if (feof(file)) {
         printf("End of file reached\n");
     }

4. 文件关闭：

   • 使用 fclose 关闭文件，释放资源。

   • 例如：

     fclose(file);

总结

fread 是一个非常有用的函数，用于从文件流中读取数据块。通过指定每个元素的大小和元素数量，可以灵活地读取各种类型的数据，包括整数、字符和结构体等。合理使用 fread 和其他文件操作函数，可以实现对文件的高效读取和管理。