C语言文件操作

最新推荐文章于 2025-04-19 00:00:00 发布

腊笔不小新xingo

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文章标签： c语言 javascript 前端

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/dream_xin2013/article/details/145840105

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在程序运行时所有对数据的运算结果都是在内存中，程序一旦退出后所有的结果都将丢失。为了存储程序运行的结果，都会将数据持久化到磁盘上，当程序再次启动就可以读取磁盘上存储的数据继续处理。
磁盘上的数据都是以文件的形式存在的。在C语言中，提供了标准的文件操作函数实现文件的读取和写入。
在C语言中操作文件一般分为三步：

打开文件
读取或写入文件
关闭文件

下面总结一下这三步中涉及到的函数以及相关的关键字。

一、打开文件

打开文件通过函数 fopen() 。函数原型是：

FILE * fopen(const char * _Filename, const char * _Mode);

函数两个参数：第一个参数是文件路径，第二个参数是文件打开模式。函数返回值是一个文件指针。打开模式有下面几种

打开模式	模式描述
r	只读模式：文件不存在则打开失败；成功打开文件后文件指针位于文件开头；可以从文件任意位置读取内容
w	只写模式：文件不存在创建文件，文件已经存在清空文件内容；成功打开文件后文件指针位于文件开头；可以向文件中任意位置写入内容，写入时会覆盖原有位置的内容
a	追加写模式：文件不存在创建文件，文件已存在不清空文件内容；成功打开文件后文件指针位于文件结尾；向文件写入内容时追加在文件尾部
rb	操作二进制文件，模式特性与 r 相同
wb	操作二进制文件，模式特性与 w 相同
ab	操作二进制文件，模式特性与 a 相同

上面这些只能以只读或只写模式打开文件，下面这些可以同时支持读和写的方式打开文件：

打开模式	模式描述
r+	以读写模式（既可读取也可以写入）打开文件，文件不存在打开失败；成功打开文件后文件指针位于文件开头；打开文件后不会清空文件原有内容；读取或写入都可以在文件的任意位置，在写入内容时，会覆盖原有位置的内容
w+	以读写模式（既可读取也可以写入）打开文件，文件不存在则新建文件；成功打开文件后文件指针位于文件开头；打开文件后会清空文件原有内容；读取或写入都可以在文件的任意位置，在写入内容时，会覆盖原有位置的内容
a+	以读写模式（既可读取也可以写入）打开文件，文件不存在则新建文件；成功打开文件后文件指针位于文件结尾；打开文件后不会清空文件原有内容；读取内容时可以在文件的任意位置，在写入内容时会追加在文件尾部
r+b / rb+	操作二进制文件，模式特性与 r+ 相同
w+b / wb+	操作二进制文件，模式特性与 w+ 相同
a+b / ab+	操作二进制文件，模式特性与 a+ 相同

比如以只读模式打开文件：

FILE * file = fopen("E:\\demo.txt", "r");

二、读文件或写文件

读取文件有四个函数：fgetc()、fgets()、fread()、fscanf()；写文件也对应有四个函数：fputc()、fputs()、fwrite()、fprintf()。观察函数原型就知道，每一种读取文件的方式都对应一种类似的写入方式。下面分别说一下各个函数使用方式，所有的示例程序都是操作文本文件的，如果将模式改为带b，就完全适用于操作二进制文件：

1、fgetc : 一次读取一个字符

函数原型如下：

int fgetc(FILE *_File);

函数参数是打开的文件指针，函数返回值是读取到的字符：

#include <stdio.h>

int main() {
    // 打开文件
    FILE * file = fopen("E:\\demo.txt", "r");

    // 读取文件内容
    int c;
    while((c = fgetc(file)) >= 0) {
        printf("%c", c);
    }
    printf("\n");

    // 关闭文件
    fclose(file);

    return 0;
}

2、fgets : 一次读取多个字符，将读取结果放入字符数组中

它从文件指针指向的位置开始读取，直到遇到换行符、文件结束或已读取指定-1个字符。它将读取的字符串包括换行符保存在字符数组中，并返回字符数组的指针。函数的返回值用于判断函数是否正常执行：如果返回 NULL，则表示发生错误或者读取到文件末尾；如果返回非 NULL，则表示读取成功。

函数原型如下：

char * fgets(char * _Buf, int _MaxCount, FILE * _File);

函数三个参数：第一个参数是字符数组，第二个参数是每次读取最大字符数量，第三个参数是文件指针。

#include <stdio.h>

int main() {
    // 打开文件
    FILE * file = fopen("E:\\demo.txt", "r");

    // 读取文件内容
    char str[4] = { 0 };
    int len = sizeof(str);
    while (fgets(str, len, file) != NULL) {
        printf("%s", str);
    }
    printf("\n");

    // 关闭文件
    fclose(file);

    return 0;
}

3、fread ：一次读取文件指定长度内容到数组中

它可以读取文本文件也可以读取二进制文件。函数原型如下：

size_t fread(void * _DstBuf, size_t _ElementSize, size_t _Count, FILE * _File);

函数四个参数：第一个参数是接收数据的数组，第二个参数是数组中每个元素占用的字节，第三个参数是一次读取数据的最大数量，一般为接收数据数组的长度，第四个参数是文件指针。函数返回值是这次读取的字节数

#include <stdio.h>

int main() {
    // 打开文件
    FILE * file = fopen("E:\\demo.txt", "r");

    // 读取文件内容
    char str[4] = { 0 };
    size_t eleSize = sizeof(char);
    size_t len = sizeof(str);
    size_t cnt;
    while ((cnt = fread(str, eleSize, len, file)) != 0) {
        for (int i = 0; i < cnt; ++i) {
            printf("%c", str[i]);
        }
    }
    printf("\n");

    // 关闭文件
    fclose(file);

    return 0;
}

4、fscanf：按照指定格式读取文件内容

该函数与scanf函数类似，只是它是从文件接收数据，函数原型如下：

int fscanf(FILE *__stream, const char *__format, ...);

与scanf函数原型：

int scanf(const char *__format, ...);

比较，多了一个文件指针参数，其他参数一致：

#include <stdio.h>

int main() {
    // 打开文件
    FILE * file = fopen("E:\\demo.txt", "r");

    // 读取文件内容
    char str[64];
    fscanf(file, "%s", str);
    printf("%s\n", str);

    // 关闭文件
    fclose(file);

    return 0;
}

5、fputc：一次写一个字符

函数原型：

int fputc(int _Ch, FILE *_File);

函数第一个参数是写入的字符，第二个参数是函数指针；函数返回值是写入的字符。

#include <stdio.h>

int main() {
    // 打开文件
    FILE * file = fopen("E:\\demo.txt", "w+");

    // 写内容到文件
    fputc('H', file);
    fputc('E', file);
    fputc('L', file);
    fputc('L', file);
    fputc('O', file);

    // 重新定位到文件开始
    rewind(file);
    // 读取文件内容
    char str[8];
    fgets(str, sizeof(str), file);
    printf("%s\n", str);

    // 关闭文件
    fclose(file);

    return 0;
}

6、fputs：一次写一个字符串到文件

函数原型：

int fputs(const char * _Str, FILE * _File);

函数的第一个参数是要写入的字符串，第二个参数是文件指针。函数返回值表示写入结果，如果写入成功返回一个非负数；如果发生写入错误，则返回 EOF，并设置 errno 以指示错误。EOF常被定义为-1。

#include <stdio.h>

int main() {
    // 打开文件
    FILE * file = fopen("E:\\demo.txt", "w+");

    // 写内容到文件
    int rs = fputs("hello,world!", file);
    printf("%d\n", rs);

    // 重新定位到文件开始
    rewind(file);
    // 读取文件内容
    char str[16];
    fgets(str, sizeof(str), file);
    printf("%s\n", str);

    // 关闭文件
    fclose(file);

    return 0;
}

7、fwrite：一次写一批数据到文件

函数原型：

size_t fwrite(const void * _Str, size_t _Size, size_t _Count, FILE * _File);

第一个参数写入数据的指针，第二个参数是每个元素占用的字节，第三个参数是要写入元素个数，第四个参数是文件指针。函数的返回值是写入后的指针位置：

#include <stdio.h>

int main() {
    // 打开文件
    FILE * file = fopen("E:\\demo.txt", "w+");

    // 写内容到文件
    char data[] = "hello,world!";
    size_t rs = fwrite(data, sizeof(char), sizeof(data), file);
    printf("%zu\n", rs);

    // 重新定位到文件开始
    rewind(file);
    // 读取文件内容
    char str[16];
    fgets(str, sizeof(str), file);
    printf("%s\n", str);

    // 关闭文件
    fclose(file);

    return 0;
}

8、fprintf：输出指定格式数据到文件中

函数原型：

int fprintf (FILE * __stream, const char *__format, ...);

与printf用法相似，函数输出结果到文件中，函数返回值是写入的字节数：

#include <stdio.h>

int main() {
    // 打开文件
    FILE * file = fopen("E:\\demo.txt", "w+");

    // 写内容到文件
    int rs = fprintf(file, "%s", "hello,world!");
    printf("%d\n", rs);

    // 重新定位到文件开始
    rewind(file);
    // 读取文件内容
    char str[16];
    fgets(str, sizeof(str), file);
    printf("%s\n", str);

    // 关闭文件
    fclose(file);

    return 0;
}

三、关闭文件

文件操作完成后要及时关闭，减少不必要的问题发生。关闭文件函数原型是：

int fclose(FILE * _File);

函数只需要一个参数文件指针，当 fclose 函数成功关闭文件时，它返回 0。如果发生错误，它将返回 EOF 并设置 errno。

四、删除文件

删除文件有两个函数remove和unlink，它们都可以实现文件删除功能。如果删除成功，remove函数返回0；如果删除失败，返回非零值。

#include <stdio.h>

int main() {
    // 删除文件
    int rs1 = remove("E:\\redis-7.2.5.tar.gz");
    printf("%d\n", rs1);
    int rs2 = unlink("E:\\redis-7.2.5-1.tar.gz");
    printf("%d\n", rs2);

    return 0;
}

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五、获取文件大小和时间

获取文件大小是通过移动指向文件位置的指针到文件结尾，再获取指向位置来实现的：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE * file = fopen("E:\\redis-7.2.5.tar.gz", "rb");

    // 获取文件大小
    fseek(file, 0, SEEK_END);   // 定位到文件末尾
    long size = ftell(file);    // 获取文件大小
    printf("file size : %ld\n", size);

    // 重新定位到文件开头
    rewind(file);

    // 关闭文件
    fclose(file);

    return 0;
}

请添加图片描述

c语言中获取文件的时间是通过 stat 结构体和 stat() 函数实现的：

#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
#include <time.h>

int main() {
    char file_name[] = "E:\\redis-7.2.5.tar.gz";

    struct stat file_stat;
    if (stat(file_name, &file_stat) == 0) {
        printf("file create time : %s", ctime(&file_stat.st_ctime));
        printf("file modify time : %s", ctime(&file_stat.st_mtime));
        printf("file access time : %s", ctime(&file_stat.st_atime));
    }

    return 0;
}

请添加图片描述

以上就是C语言有关文件操作的常用函数。下面示例如何使用上面的函数完成文件复制：

#include <stdio.h>

// C语言中没有定义字节类型，而char刚好占用一个字节，可以使用 unsigned char 表示字节类型
typedef unsigned char byte;

int copy_file(const char * src_path, const char * dest_path) {
    // 打开文件
    FILE * src_file = fopen(src_path, "rb");
    if (src_file == NULL) {
        printf("source file open fail!");
        return -1;
    }
    FILE * dest_file = fopen(dest_path, "wb");
    if (dest_file == NULL) {
        printf("target file open fail!");
        fclose(src_file);
        return -1;
    }
    // 写内容到文件
    byte bytes[1024];
    size_t ele_size = sizeof(byte);
    size_t buff_size = sizeof(bytes);
    size_t len = 0;     // 读取到文件内容字节数
    while ((len = fread(bytes, ele_size, buff_size, src_file)) > 0) {
        fwrite(bytes, ele_size, len, dest_file);
    }
    // 关闭文件
    fclose(src_file);
    fclose(dest_file);

    // 成功返回1
    return 1;
}

int main() {
    copy_file("E:\\redis-7.2.5.tar.gz", "E:\\cp-redis-7.2.5.tar.gz");
    return 0;
}