C语言文件相关操作

C语言文件操作接触很久了，一直没有总结相关内容，今天用到了就去找了找相关内容。

 

在ANSI C中，对文件的操作分为两种方式，即流式文件操作和I/O文件操作

 

typedef struct { int level; /* fill/empty level of buffer */ unsigned flags; /* File status flags */ char fd; /* File descriptor */ unsigned char hold; /* Ungetc char if no buffer */ int bsize; /* Buffer size */ unsigned char _FAR *buffer; /* Data transfer buffer */ unsigned char _FAR *curp; /* Current active pointer */ unsigned istemp; /* Temporary file indicator */ short token; /* Used for validity checking */ } FILE; /* This is the FILE object */

 

VC中FILE的定义为

 

struct _iobuf { char *_ptr; //文件输入的下一个位置 int _cnt; //当前缓冲区的相对位置 char *_base; //指基础位置(即是文件的其始位置) int _flag; //文件标志 int _file; //文件的有效性验证 int _charbuf; //检查缓冲区状况,如果无缓冲区则不读取 int _bufsiz; //文件的大小 char *_tmpfname; //临时文件名 }; typedef struct _iobuf FILE;

 

FILE这个结构包含了文件操作的基本属性，对文件的操作都要通过这个结构的指针来进行。

 

文件打开函数fopen

　　fopen函数用来打开一个文件，其调用的一般形式为： 文件指针名=fopen(文件名，使用文件方式) 其中，“文件指针名”必须是被说明为FILE 类型的指针变量，“文件名”是被打开文件的文件名。 “使用文件方式”是指文件的类型和操作要求。“文件名”是字符串常量或字符串数组。例如：
FILE *fp；
fp=("file a","r");
其意义是在当前目录下打开文件file a， 只允许进行“读”操作，并使fp指向该文件。
又如：
FILE *fphzk
fphzk=("c:/hzk16',"rb")
其意义是打开C驱动器磁盘的根目录下的文件hzk16， 这是一个二进制文件，只允许按二进制方式进行读操作。两个反斜线“/ ”中的第一个表示转义字符，第二个表示根目录。使用文件的方式共有12种，下面给出了它们的符号和意义。
文件使用方式 　　　　　　　意 义
“rt”　　　　　　只读打开一个文本文件，只允许读数据
“wt”　　　　　　只写打开或建立一个文本文件，只允许写数据
“at”　　　　　　追加打开一个文本文件，并在文件末尾写数据
“rb”　　　　　　只读打开一个二进制文件，只允许读数据
“wb”　　　　 　 只写打开或建立一个二进制文件，只允许写数据
“ab” 　　　　 　追加打开一个二进制文件，并在文件末尾写数据
“rt+”　　　　　 读写打开一个文本文件，允许读和写
“wt+”　　　　　 读写打开或建立一个文本文件，允许读写
“at+”　　　　　 读写打开一个文本文件，允许读，或在文件末追加数 据
“rb+”　　　　　 读写打开一个二进制文件，允许读和写
“wb+”　　　　　 读写打开或建立一个二进制文件，允许读和写
“ab+” 　　　　　读写打开一个二进制文件，允许读，或在文件末追加数据

对于文件使用方式有以下几点说明：
1. 文件使用方式由r,w,a,t,b，+六个字符拼成，各字符的含义是：
r(read): 读
w(write): 写
a(append): 追加
t(text): 文本文件，可省略不写
b(banary): 二进制文件
+: 读和写

2. 凡用“r”打开一个文件时，该文件必须已经存在， 且只能从该文件读出。

3. 用“w”打开的文件只能向该文件写入。 若打开的文件不存在，则以指定的文件名建立该文件，若打开的文件已经存在，则将该文件删去，重建一个新文件。

4. 若要向一个已存在的文件追加新的信息，只能用“a ”方式打开文件。但此时该文件必须是存在的，否则将会出错。

5. 在打开一个文件时，如果出错，fopen将返回一个空指针值NULL。在程序中可以用这一信息来判别是否完成打开文件的工作，并作相应的处理。因此常用以下程序段打开文件：
if((fp=fopen("c:/hzk16","rb")==NULL)
{
printf("
error on open c:/hzk16 file!");
getch();
exit(1);
}
　　这段程序的意义是，如果返回的指针为空，表示不能打开C盘根目录下的hzk16文件，则给出提示信息“error on open c: hzk16file!”，下一行getch()的功能是从键盘输入一个字符，但不在屏幕上显示。在这里，该行的作用是等待， 只有当用户从键盘敲任一键时，程序才继续执行， 因此用户可利用这个等待时间阅读出错提示。敲键后执行exit(1)退出程序。

6. 把一个文本文件读入内存时，要将ASCII码转换成二进制码， 而把文件以文本方式写入磁盘时，也要把二进制码转换成ASCII码，因此文本文件的读写要花费较多的转换时间。对二进制文件的读写不存在这种转换。

7. 标准输入文件(键盘)，标准输出文件(显示器 )，标准出错输出(出错信息)是由系统打开的，可直接使用。文件关闭函数ｆｃｌｏｓｅ文件一旦使用完毕，应用关闭文件函数把文件关闭， 以避免文件的数据丢失等错误。

fclose函数

调用的一般形式是： fclose(文件指针)； 例如：
fclose(fp); 正常完成关闭文件操作时，fclose函数返回值为0。如返回非零值则表示有错误发生。文件的读写对文件的读和写是最常用的文件操作。

在Ｃ语言中提供了多种文件读写的函数：
·字符读写函数 ：fgetc和fputc
·字符串读写函数：fgets和fputs
·数据块读写函数：freed和fwrite
·格式化读写函数：fscanf和fprinf

　　下面分别予以介绍。使用以上函数都要求包含头文件stdio.h。字符读写函数ｆｇｅｔｃ和ｆｐｕｔｃ字符读写函数是以字符(字节)为单位的读写函数。 每次可从文件读出或向文件写入一个字符。

一、读字符函数fgetc

　　fgetc函数的功能是从指定的文件中读一个字符，函数调用的形式为： 字符变量=fgetc(文件指针)； 例如：ch=fgetc(fp);其意义是从打开的文件fp中读取一个字符并送入ch中。

　　对于fgetc函数的使用有以下几点说明：
1. 在fgetc函数调用中，读取的文件必须是以读或读写方式打开的。

2. 读取字符的结果也可以不向字符变量赋值，例如：fgetc(fp);但是读出的字符不能保存。

3. 在文件内部有一个位置指针。用来指向文件的当前读写字节。在文件打开时，该指针总是指向文件的第一个字节。使用fgetc 函数后， 该位置指针将向后移动一个字节。 因此可连续多次使用fgetc函数，读取多个字符。 应注意文件指针和文件内部的位置指针不是一回事。文件指针是指向整个文件的，须在程序中定义说明，只要不重新赋值，文件指针的值是不变的。文件内部的位置 指针用以指示文件内部的当前读写位置，每读写一次，该指针均向后移动，它不需在程序中定义说明，而是由系统自动设置的。

 

例子：二进制方式读取一个图片，并以二进制写文件输出该文件的一个拷贝。

 

/* fread example: read a file and write to another file*/ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main () { FILE *fp1,*fp2; fp1 = fopen("pic.jpg","rb"); fp2 = fopen("new.jpg","wb"); while (!feof(fp1)) { int c = fgetc(fp1); fputc(c,fp2); } fclose(fp1); fclose(fp2); return 0; }

 

二、写字符函数fputc

　　fputc函数的功能是把一个字符写入指定的文件中，函数调用的 形式为： fputc(字符量，文件指针)； 其中，待写入的字符量可以是字符常量或变量，例如：fputc('a',fp);其意义是把字符a写入fp所指向的文件中。

　　对于fputc函数的使用也要说明几点：
1. 被写入的文件可以用、写、读写，追加方式打开，用写或读写方式打开一个已存在的文件时将清除原有的文件内容，写入字符从文件首开始。如需保留原有文件内容，希望写入的字符以文件末开始存放，必须以追加方式打开文件。被写入的文件若不存在，则创建该文件。

2. 每写入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。

3. fputc函数有一个返回值，如写入成功则返回写入的字符， 否则返回一个EOF。可用此来判断写入是否成功。

/* fputc example: alphabet writer */ #include <stdio.h> int main () { FILE * pFile; char c; pFile = fopen ("alphabet.txt","w"); if (pFile!=NULL) { for (c = 'A' ; c <= 'Z' ; c++) { fputc ( (int) c , pFile ); } fclose (pFile); } return 0; }

 

三、读字符串函数fgets

      函数的功能是从指定的文件中读一个字符串到字符数组中，函数调用的形式为： fgets(字符数组名，n，文件指针)； 其中的n是一个正整数。表示从文件中读出的字符串不超过 n-1个字符。在读入的最后一个字符后加上串结束标志' '。例如：fgets(str,n,fp);的意义是从fp所指的文件中读出n-1个字符送入字符数组str中。

/* fgets exmaple */ #include <stdio.h> int main() { FILE * pFile; char mystring [100]; pFile = fopen ("myfile.txt" , "r"); if (pFile == NULL) perror ("Error opening file"); else { fgets (mystring , 100 , pFile); puts (mystring); fclose (pFile); } return 0; }

 

四、 写字符串函数fputs

      fputs函数的功能是向指定的文件写入一个字符串，其调用形式为： fputs(字符串，文件指针) 其中字符串可以是字符串常量，也可以是字符数组名， 或指针 变量，例如：
fputs(“abcd“，fp)；
其意义是把字符串“abcd”写入fp所指的文件之中。

/* fputs example */ #include <stdio.h> int main () { FILE * pFile; char sentence [256]; printf ("Enter sentence to append: "); fgets (sentence,255,stdin); pFile = fopen ("mylog.txt","a"); fputs (sentence,pFile); fclose (pFile); return 0; }

 

数据块读写函数ｆｒｅａｄ和ｆｗｒｉｔｅ

　　Ｃ语言还提供了用于整块数据的读写函数。 可用来读写一组数据，如一个数组元素，一个结构变量的值等。读数据块函数调用的一般形式为： fread(buffer,size,count,fp); 写数据块函数调用的一般形式为： fwrite(buffer,size,count,fp); 其中buffer是一个指针，在fread函数中，它表示存放输入数据的首地址。在fwrite函数中，它表示存放输出数据的首地址。 size 表示数据块的字节数。count 表示要读写的数据块块数。fp 表示文件指针。
例如：
fread(fa,4,5,fp); 其意义是从fp所指的文件中，每次读4个字节(一个实数)送入实数组fa中，连续读5次，即读5个实数到fa中。

 

/* fread example: read a complete file */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main () { FILE * pFile; long lSize; char * buffer; size_t result; pFile = fopen ( "myfile.bin" , "rb" ); if (pFile==NULL) {fputs ("File error",stderr); exit (1);} // obtain file size: fseek (pFile , 0 , SEEK_END); lSize = ftell (pFile); rewind (pFile); // allocate memory to contain the whole file: buffer = (char*) malloc (sizeof(char)*lSize); if (buffer == NULL) {fputs ("Memory error",stderr); exit (2);} // copy the file into the buffer: result = fread (buffer,1,lSize,pFile); if (result != lSize) {fputs ("Reading error",stderr); exit (3);} /* the whole file is now loaded in the memory buffer. */ // terminate fclose (pFile); free (buffer); return 0; }

 

/* fwrite example : write buffer */ #include <stdio.h> int main () { FILE * pFile; char buffer[] = { 'x' , 'y' , 'z' }; pFile = fopen ( "myfile.bin" , "wb" ); fwrite (buffer , 1 , sizeof(buffer) , pFile ); fclose (pFile); return 0; }

 

格式化读写函数ｆｓｃａｎｆ 和ｆｐｒｉｎｔｆ

fscanf函数，fprintf函数与前面使用的scanf和printf 函数的功能相似，都是格式化读写函数。 两者的区别在于 fscanf 函数和fprintf函数的读写对象不是键盘和显示器，而是磁盘文件。这两个函数的调用格式为： fscanf(文件指针，格式字符串，输入表列)； fprintf(文件指针，格式字符串，输出表列)； 例如：
fscanf(fp,"%d%s",&i,s);
fprintf(fp,"%d%c",j,ch);

 

/* fscanf example */ #include <stdio.h> int main () { char str [80]; float f; FILE * pFile; pFile = fopen ("myfile.txt","w+"); fprintf (pFile, "%f %s", 3.1416, "PI"); rewind (pFile); fscanf (pFile, "%f", &f); fscanf (pFile, "%s", str); fclose (pFile); printf ("I have read: %f and %s /n",f,str); return 0; }

 

/* fprintf example */ #include <stdio.h> int main () { FILE * pFile; int n; char name [100]; pFile = fopen ("myfile.txt","w"); for (n=0 ; n<3 ; n++) { puts ("please, enter a name: "); gets (name); fprintf (pFile, "Name %d [%-10.10s]/n",n,name); } fclose (pFile); return 0; }

 

 

文件的随机读写

　　前面介绍的对文件的读写方式都是顺序读写， 即读写文件只能从头开始，顺序读写各个数据。 但在实际问题中常要求只读写文件中某一指定的部分。 为了解决这个问题可移动文件内部的位置指针到需要读写的位置，再进行读写，这种读写称为随机读写。 实现随机读写的关键是要按要求移动位置指针，这称为文件的定位。文件定位移动文件内部位置指针的函数主要有两个， 即 rewind 函数和fseek函数。

　　rewind函数前面已多次使用过，其调用形式为： rewind(文件指针)； 它的功能是把文件内部的位置指针移到文件首。 下面主要介绍
fseek函数。

　　fseek函数用来移动文件内部位置指针，其调用形式为： fseek(文件指针，位移量，起始点)； 其中：“文件指针”指向被移动的文件。 “位移量”表示移动的字节数，要求位移量是long型数据，以便在文件长度大于64KB 时不会出错。当用常量表示位移量时，要求加后缀“L”。“起始点”表示从何处开始计算位移量，规定的起始点有三种：文件首，当前位置和文件尾。
其表示方法如表10.2。
起始点 　　　表示符号 　　　数字表示
──────────────────────────
文件首 　　　SEEK—SET　　　　0
当前位置 　　SEEK—CUR　　　　1
文件末尾 　　SEEK—END 　　　 2
例如：
fseek(fp,100L,0);其意义是把位置指针移到离文件首100个字节处。还要说明的是fseek函数一般用于二进制文件。在文本文件中由于要 进行转换，故往往计算的位置会出现错误。文件的随机读写在移动位置指针之后， 即可用前面介绍的任一种读写函数进行读写。由于一般是读写一个数据据块，因此常用fread和fwrite函数。

 

/* rewind example */ #include <stdio.h> int main () { int n; FILE * pFile; char buffer [27]; pFile = fopen ("myfile.txt","w+"); for ( n='A' ; n<='Z' ; n++) fputc ( n, pFile); rewind (pFile); fread (buffer,1,26,pFile); fclose (pFile); buffer[26]='/0'; puts (buffer); return 0; }

 

/* fseek example */ #include <stdio.h> int main () { FILE * pFile; pFile = fopen ( "example.txt" , "w" ); fputs ( "This is an apple." , pFile ); fseek ( pFile , 9 , SEEK_SET ); fputs ( " sam" , pFile ); fclose ( pFile ); return 0; }

文件检测函数

Ｃ语言中常用的文件检测函数有以下几个。
一、文件结束检测函数feof函数调用格式： feof(文件指针)；
功能：判断文件是否处于文件结束位置，如文件结束，则返回值为1，否则为0。

二、读写文件出错检测函数ferror函数调用格式： ferror(文件指针)；
功能：检查文件在用各种输入输出函数进行读写时是否出错。 如ferror返回值为0表示未出错，否则表示有错。

三、文件出错标志和文件结束标志置0函数clearerr函数调用格式： clearerr(文件指针);
功能：本函数用于清除出错标志和文件结束标志，使它们为0值。

 

/* feof example: byte counter */ #include <stdio.h> int main () { FILE * pFile; long n = 0; pFile = fopen ("myfile.txt","rb"); if (pFile==NULL) perror ("Error opening file"); else { while (!feof(pFile)) { fgetc (pFile); n++; } fclose (pFile); printf ("Total number of bytes: %d/n", n-1); } return 0; }

 

关于文件更多请参看：

 

http://www.cplusplus.com/