【C】语言文件操作（二）

已于 2022-11-12 16:32:43 修改
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分类专栏： 【C语言--从入门到大佬】 文章标签： c语言 c++ 开发语言
于 2022-11-12 16:26:23 首次发布
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本文深入讲解C语言中的文件随机读写，包括fseek、ftell和rewind函数的使用，以及文本和二进制文件的区别。同时，探讨了文件读取结束的正确判定方法和文件缓冲区的概念，强调了缓冲区管理在文件操作中的重要性。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

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继【C】语言文件操作（一）中我们详细地介绍了文件的顺序读写等一系列函数，这篇文章相对上一章内容较少，但也得认真学习奥~

与前一篇一样，每个函数都附有超链接，方便大家查阅文献

文章目录

上一篇我们介绍了顺序读写
那么，如何根据自己的需要进行指定位置的读写呢？

5.文件的随机读写

5.1 fseek

fseek

根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针。

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

origin起始

offset偏移量

创建文件，并在文件中写入以下内容

示例：

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	//读文件
	//int ch = fgetc(pf);
	//printf("%c\n", ch);
	//ch = fgetc(pf);
	//printf("%c\n", ch);

	fseek(pf, 3, SEEK_SET);//从开始向后偏移量为3，刚好指向d
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	fseek(pf, -2, SEEK_END);//从末尾向前偏移量为2，也是指向d
	ch = fgetc(pf);//读完后指针会自动向后偏移1，指向了e
	printf("%c\n", ch);

	fseek(pf, -3, SEEK_CUR);//从当前位置向前偏移量为3，指向b
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

运行结果：

5.2 ftell

ftell

返回文件指针相对于起始位置的偏移量

long int ftell ( FILE * stream );

示例：

我们只对

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	
	fseek(pf, 3, SEEK_SET);//从开始向后偏移量为3，刚好指向d
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	fseek(pf, -2, SEEK_END);//从末尾向前偏移量为2，也是指向d
	ch = fgetc(pf);//读完后指针会自动向后偏移1，指向了e
	printf("%c\n", ch);

	fseek(pf, -3, SEEK_CUR);//从当前位置向前偏移量为3，指向b
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);//b,读取后指向c

	int pos = ftell(pf);
	printf("%d\n", pos);

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

运行结果：

5.3 rewind

rewind

让文件指针的位置回到文件的起始位置

void rewind ( FILE * stream );

//文件的随机读写

int main()
{
	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");
		return 1;
	}
	
	fseek(pf, 3, SEEK_SET);//从开始向后偏移量为3，刚好指向d
	int ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);

	fseek(pf, -2, SEEK_END);//从末尾向前偏移量为2，也是指向d
	ch = fgetc(pf);//读完后指针会自动向后偏移1，指向了e
	printf("%c\n", ch);

	fseek(pf, -3, SEEK_CUR);//从当前位置向前偏移量为3，指向b
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);//b,读取后指向c

	//返回偏移量2
	int pos = ftell(pf);
	printf("%d\n", pos);

	//返回起始位置
	rewind(pf);
	ch = fgetc(pf);
	printf("%c\n", ch);//读到a

	fclose(pf);
	pf = NULL;
	return 0;
}

6.文本文件和二进制文件

根据数据的组织形式，数据文件被称为文本文件或者二进制文件。
数据在内存中以二进制的形式存储，如果不加转换的输出到外存，就是二进制文件。
如果要求在外存上以ASCII码的形式存储，则需要在存储前转换。以ASCII字符的形式存储的文件就是文本文件。

一个数据在内存中是怎么存储的呢？
字符一律以ASCII形式存储，数值型数据既可以用ASCII形式存储，也可以使用二进制形式存储。
如有整数10000，如果以ASCII码的形式输出到磁盘，则磁盘中占用5个字节（每个字符一个字节），而
二进制形式输出，则在磁盘上只占4个字节（VS2019测试）。

测试代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 10000;
    FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
    fwrite(&a, 4, 1, pf);//二进制的形式写到文件中
    fclose(pf);
    pf = NULL;
    return 0;
}

在文件夹中直接打开文件：

如图，以二进制的形式写入的数据我们是看不懂的，那么我们就要借助编译器来观察，这里用vs来举例

如图，将文件添加到编译器中，再用二进制编辑器打开，这时文件中的内容就以16进制的形式显示出来了

7.文件读取结束的判定

7.1 被错误使用的 feof

feof

如果返回非0，说明是在文件末尾结束

牢记：在文件读取过程中，不能用feof函数的返回值直接用来判断文件的是否结束。
而是应用于当文件读取结束的时候，判断是读取失败结束，还是遇到文件尾结束。

  1. 文本文件读取是否结束，判断返回值是否为EOF（fgetc），或者NULL（fgets）
    例如：
  • fgetc判断是否为EOF.
  • fgets判断返回值是否为NULL.
  1. 二进制文件的读取结束判断，判断返回值是否小于实际要读的个数。
    例如：
  • fread判断返回值是否小于实际要读的个数，返回值小于count，还可以继续读；返回值等于count，已经读到文件末尾。

正确的使用：

  • 文本文件的例子：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
int main(void)
{
    int c; // 注意：int，非char，要求处理EOF
    FILE* fp = fopen("test.txt", "r");
    if(!fp) {//如果文件打开失败，fp为空，！fp将其置为真
        perror("File opening failed");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    //fgetc 当读取失败的时候或者遇到文件结束的时候，都会返回EOF
    while ((c = fgetc(fp)) != EOF) // 标准C I/O读取文件循环
    { 
       putchar(c);
    }
    //判断是什么原因结束的
    if (ferror(fp))//如果为真，读取过程中遇到了I/O错误
        puts("I/O error when reading");
    else if (feof(fp))//返回非0为真，是遇到文件末尾结束
        puts("End of file reached successfully");
 
    fclose(fp);
}
  • 二进制文件的例子：
#include <stdio.h>
 
enum { SIZE = 5 };
int main(void)
{
    double a[SIZE] = {1.,2.,3.,4.,5.};
    FILE *fp = fopen("test.bin", "wb"); // 必须用二进制模式
    fwrite(a, sizeof *a, SIZE, fp); // 写 double 的数组
    fclose(fp);
 
    double b[SIZE];
    fp = fopen("test.bin","rb");
    size_t ret_code = fread(b, sizeof *b, SIZE, fp); // 读 double 的数组
    if(ret_code == SIZE) {
        puts("Array read successfully, contents: ");
        for(int n = 0; n < SIZE; ++n) printf("%f ", b[n]);
        putchar('\n');
    } else { // error handling
       if (feof(fp))
          printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n");
       else if (ferror(fp)) {
           perror("Error reading test.bin");
       }
    }
 
    fclose(fp);
}

8.文件缓冲区

ANSIC 标准采用**“缓冲文件系统”处理的数据文件的，所谓缓冲文件系统是指系统自动地在内存中为程序中每一个正在使用的文件开辟一块“文件缓冲区”**。从内存向磁盘输出数据会先送到内存中的缓冲区，装满缓冲区后才一起送到磁盘上。如果从磁盘向计算机读入数据，则从磁盘文件中读取数据输入到内存缓冲区（充满缓冲区），然后再从缓冲区逐个地将数据送到程序数据区（程序变量等）。缓冲区的大小根据C编译系统决定的。

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
//VS2013 WIN10环境测试
int main()
{
    FILE*pf = fopen("test.txt", "w");
    fputs("abcdef", pf);//先将代码放在输出缓冲区
    printf("睡眠10秒-已经写数据了，打开test.txt文件，发现文件没有内容\n");
    Sleep(10000);
    printf("刷新缓冲区\n");
    fflush(pf);//刷新缓冲区时，才将输出缓冲区的数据写到文件（磁盘）
    //注：fflush 在高版本的VS上不能使用了
    printf("再睡眠10秒-此时，再次打开test.txt文件，文件有内容了\n");
    Sleep(10000);
    
    fclose(pf);
    //注：fclose在关闭文件的时候，也会刷新缓冲区
    pf = NULL;
    return 0;
}

这里可以得出一个结论：
因为有缓冲区的存在，C语言在操作文件的时候，需要做刷新缓冲区或者在文件操作结束的时候关闭文件。如果不做，可能导致读写文件的问题。

结语：

这里我们关于前半部分的内容就介绍完了，后半部分马上会更
文章中某些内容我们之前有介绍，所以只是一笔带过，还请谅解。
希望以上内容对大家有所帮助👀，如有不足望指出🙏
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前路漫漫，加油！！

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