【C语言】标准 I/O 函数:fopen()、fread()、fwrite()等函数原型、参数说明以及返回值描述

C标准库中常用文件I/O函数，定义在头文件 <stdio.h> 中，适用于文本和二进制文件的读写。它们是 ANSI C 标准的一部分，在大多数操作系统（如 Windows、Linux、macOS）下都支持。

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1. fopen

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

• 参数：
  • filename：要打开的文件名（路径）。
  • mode：打开模式，例如 "r"（读）、"w"（写）、"a"（追加）、"rb"（二进制读）等。
• 返回值：
  • 成功时返回指向 FILE 的指针；失败返回 NULL。
  • 包含 w 或 a 模式的 fopen 时，如果文件不存在，会自动创建。

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2. fclose

int fclose(FILE *stream);

• 参数：
  • stream：之前通过 fopen() 打开的文件指针。
• 返回值：
  • 成功返回 0；
  • 出错返回 EOF（通常是 -1）。

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3. fread

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

• 参数：
  • ptr：指向存储读取数据的缓冲区。
  • size：每个元素的大小（字节数）。
  • nmemb：要读取的元素个数。
  • stream：文件指针。
• 返回值：
  • 成功读取的完整元素数量（小于等于 nmemb）；
  • 若发生错误或到达文件末尾可能返回更少。

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4. fwrite

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

• 参数：
  • ptr：指向要写入的数据的指针。
  • size：每个元素的大小。
  • nmemb：要写入的元素个数。
  • stream：文件指针。
• 返回值：
  • 成功写入的完整元素数量；
  • 如果小于 nmemb，可能发生了错误。

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5. fgetc

int fgetc(FILE *stream);

• 参数：
  • stream：文件指针。
• 返回值：
  • 成功返回读取到的字符（转换为 unsigned char 后转成 int）；
  • 出错或文件结束返回 EOF。

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6. fgets

char *fgets(char *s, int n, FILE *stream);

• 参数：
  • s：用于存储读取内容的字符串。
  • n：最多读取 n - 1 个字符（留一个给 \0）。
  • stream：文件指针。
• 返回值：
  • 成功返回 s；
  • 文件结束或出错返回 NULL。

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7. fputc

int fputc(int c, FILE *stream);

• 参数：
  • c：要写入的字符（转换为 unsigned char 后作为 int 传递）。
  • stream：文件指针。
• 返回值：
  • 成功返回写入的字符；
  • 出错返回 EOF。

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8. fputs

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

• 参数：
  • s：要写入的字符串（不包括结尾的 \0）。
  • stream：文件指针。
• 返回值：
  • 成功返回非负整数；
  • 出错返回 EOF。

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9. fprintf

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

• 参数：
  • stream：文件指针。
  • format：格式化字符串。
  • 可变参数列表，对应 format 中的格式符。
• 返回值：
  • 成功返回写入的字符数；
  • 出错返回负值。

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10. fscanf

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

• 参数：
  • stream：文件指针。
  • format：格式化字符串。
  • 可变参数列表，用于接收读取的数据。
• 返回值：
  • 成功匹配并赋值的输入项数量；
  • 出错或文件结束返回 EOF。

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11. feof

int feof(FILE *stream);

• 参数：
  • stream：文件指针。
• 返回值：
  • 如果已到达文件末尾，返回非零值；
  • 否则返回 0。

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12. ferror

int ferror(FILE *stream);

• 参数：
  • stream：文件指针。
• 返回值：
  • 如果流上发生错误，返回非零值；
  • 否则返回 0。

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13. rewind

void rewind(FILE *stream);

• 参数：
  • stream：文件指针。
• 返回值：
  • 无返回值。将文件指针移动到文件开头，并清除错误标志。

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14. ftell

long ftell(FILE *stream);

• 参数：
  • stream：文件指针。
• 返回值：
  • 返回当前文件指针的位置（从文件开始处算起的字节数）；
  • 出错返回 -1L。

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15. fseek

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

• 参数：
  • stream：文件指针。
  • offset：偏移量（字节数）。
  • whence：起点位置，如 SEEK_SET（文件开头）、SEEK_CUR（当前位置）、SEEK_END（文件末尾）。
• 返回值：
  • 成功返回 0；
  • 出错返回非零值。

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✅ 示例代码

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

// 定义一个简单的结构体
typedef struct {
    int id;
    char name[32];
    float salary;
} Employee;

int main() {
    FILE *bin_file = fopen("employees.dat", "wb+");
    FILE *txt_file = fopen("data.txt", "w+");

    if (!bin_file || !txt_file) {
        perror("文件打开失败");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // ========== fwrite + fread 示例 ==========
    Employee emp1 = {101, "Alice", 8000.0f};
    Employee emp2 = {0};

    // 写入结构体到二进制文件
    fwrite(&emp1, sizeof(Employee), 1, bin_file);
    rewind(bin_file);  // 回到文件开头

    // 读取结构体
    fread(&emp2, sizeof(Employee), 1, bin_file);

    printf("从二进制文件读取的数据：\n");
    printf("ID: %d, Name: %s, Salary: %.2f\n", emp2.id, emp2.name, emp2.salary);

    // 检查是否有错误
    if (ferror(bin_file)) {
        printf("二进制文件读写出错。\n");
        clearerr(bin_file); // 清除错误标志
    }

    // ========== fprintf + fscanf 示例 ==========
    // 写入格式化文本数据
    fprintf(txt_file, "%d %s %.2f\n", emp1.id, emp1.name, emp1.salary);
    rewind(txt_file);  // 回到文件开头

    // 读取格式化文本数据
    Employee emp3 = {0};
    fscanf(txt_file, "%d %s %f", &emp3.id, emp3.name, &emp3.salary);

    printf("\n从文本文件读取的数据：\n");
    printf("ID: %d, Name: %s, Salary: %.2f\n", emp3.id, emp3.name, emp3.salary);

    if (ferror(txt_file)) {
        printf("文本文件读写出错。\n");
    }

    // 关闭文件
    fclose(bin_file);
    fclose(txt_file);

    return 0;
}

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🔍 输出结果（示例）

从二进制文件读取的数据：
ID: 101, Name: Alice, Salary: 8000.00

从文本文件读取的数据：
ID: 101, Name: Alice, Salary: 8000.00

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