C文件读写

打开文件

使用 <stdio.h> 头文件中的 fopen() 函数来创建一个新的文件或者打开一个已有的文件，这个调用会初始化类型 FILE 的一个对象，类型 FILE 包含了所有用来控制流的必要的信息。下面是这个函数调用的原型：

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

filename为文件名（包括文件路径），mode为访问模式，它们都是字符串。

文件也有不同的类型，按照数据的存储方式可以分为二进制文件和文本文件，它们的操作细节是不同的。最基本的文件打开方式有以下几种：

|控制读写权限的字符串（必须指明）|

模式	说明
“r”	以“只读”方式打开文件。只允许读取，不允许写入。文件必须存在，否则打开失败。
“w”	以“写入”方式打开文件。如果文件不存在，那么创建一个新文件；如果文件存在，那么清空文件内容（相当于删除原文件，再创建一个新文件）。
“a”	以“追加”方式打开文件。如果文件不存在，那么创建一个新文件；如果文件存在，那么将写入的数据追加到文件的末尾（文件原有的内容保留）。
“r+”	以“读写”方式打开文件。既可以读取也可以写入，也就是随意更新文件。文件必须存在，否则打开失败。
“w+”	以“写入/更新”方式打开文件，相当于w和r+叠加的效果。既可以读取也可以写入，也就是随意更新文件。如果文件不存在，那么创建一个新文件；如果文件存在，那么清空文件内容（相当于删除原文件，再创建一个新文件）。
“a+”	以“追加/更新”方式打开文件，相当于a和r+叠加的效果。既可以读取也可以写入，也就是随意更新文件。如果文件不存在，那么创建一个新文件；如果文件存在，那么将写入的数据追加到文件的末尾（文件原有的内容保留）。
控制读写方式的字符串（可以不写）
打开方式	说明
“t”	文本文件。如果不写，默认为”t”。
“b”	二进制文件。

读写权限和读写方式可以组合使用，但是必须将读写方式放在读写权限的中间或者尾部（换句话说，不能将读写方式放在读写权限的开头）。例如：

将读写方式放在读写权限的末尾：”rb”、”wt”、”ab”、”r+b”、”w+t”、”a+t”

将读写方式放在读写权限的中间：”rb+”、”wt+”、”ab+”

其中r+和w+看似一样，都是读写，其实还是有几点区别的：

1.模式r+找不到文件不会自动新建，而w+会；

2.模式r+打开文件后，不会清除文件原数据，若直接开始写入，只会从起始位置开始进行覆盖，而w+会直接清零后，再开始读写；

模式的合法性说明：不能用大写，只能是小写，且rb+和r+b都是合法的，但br+和+rb等都是非法的，w和a也是一样的处理；

模式w的自动新建文件是有条件的，只有对应的路径存在（即文件所在的文件夹存在），文件不存在才会新建，否则是不会新建的，返回NULL

整体来说，文件打开方式由 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；b(binary)：二进制文件；+：读和写

fopen() 会获取文件信息，包括文件名、文件状态、当前读写位置等，并将这些信息保存到一个 FILE 类型的结构体变量中，然后将该变量的地址返回。

FILE 是 <stdio.h> 头文件中的一个结构体，它专门用来保存文件信息。

如果希望接收 fopen() 的返回值，就需要定义一个 FILE 类型的指针。例如：
FILE *fp = fopen("demo.txt", "r");
表示以“只读”方式打开当前目录下的 demo.txt 文件，并使 fp 指向该文件，这样就可以通过 fp 来操作 demo.txt 了。fp 通常被称为文件指针。

判断文件是否打开成功

打开文件出错时，fopen() 将返回一个空指针，也就是 NULL，我们可以利用这一点来判断文件是否打开成功，请看下面的代码：

FILE *fp;
if( (fp=fopen("D:\\demo.txt","rb")) == NULL ){
    printf("Fail to open file!\n");
    exit(0);  //退出程序（结束程序）
}

我们通过判断 fopen() 的返回值是否和 NULL 相等来判断是否打开失败：如果 fopen() 的返回值为 NULL，那么 fp 的值也为 NULL，此时 if 的判断条件成立，表示文件打开失败。

关闭文件

文件一旦使用完毕，应该用 fclose() 函数把文件关闭，以释放相关资源，避免数据丢失。这个函数实际上会清空缓冲区中的数据，关闭文件，并释放用于该文件的所有内存。

fclose() 的用法为：
int fclose(FILE *fp);fp 为文件指针。例如：fclose(fp);

文件正常关闭时，fclose() 的返回值为0，如果关闭文件时发生错误，函数返回 EOF。
EOF 是 end of file 的缩写，表示文件末尾，是一个定义在头文件 stdio.h 中的宏，它的值是一个负数，往往是 -1。EOF 不绝对是 -1，也可以是其他负数，这要看编译器的实现。

读取&写入文件

fgetc和fputc函数用法详解（以字符形式读写文件）

以字符形式读写文件时，每次可以从文件中读取一个字符，或者向文件中写入一个字符。主要使用两个函数，分别是 fgetc() 和 fputc()。

fgetc() 的用法为：

int fgetc (FILE *fp);
fp 为文件指针。fgetc() 读取成功时返回读取到的字符，读取到文件末尾或读取失败时返回EOF。

举例：

char ch;
FILE *fp = fopen("D:\\demo.txt", "r+");
ch = fgetc(fp);

表示从D:\demo.txt文件中读取一个字符，并保存到变量 ch 中。

在文件内部有一个位置指针，用来指向当前读写到的位置，也就是读写到第几个字节。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，该指针会向后移动一个字节，所以可以连续多次使用 fgetc() 读取多个字符。

fputc() 的用法为：

int fputc ( int ch, FILE *fp );
ch 为要写入的字符，fp 为文件指针。fputc() 写入成功时返回写入的字符，失败时返回 EOF，返回值类型为 int 也是为了容纳这个负数。例如：

fputc('a', fp);或者char ch = 'a';fputc(ch, fp);
表示把字符 ‘a’ 写入fp所指向的文件中。

两点说明

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，并将写入的字符放在文件开头。如需保留原有文件内容，并把写入的字符放在文件末尾，就必须以追加方式打开文件。不管以何种方式打开，被写入的文件若不存在时则创建该文件。

2. 每写入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。

判断文件读取完毕还是读取出错

feof() 函数用来判断文件内部指针是否指向了文件末尾，它的原型是：

int feof ( FILE * fp );
当指向文件末尾时返回非零值，否则返回零值。

ferror() 函数用来判断文件操作是否出错，它的原型是：

int ferror ( FILE *fp );
出错时返回非零值，否则返回零值。

fgets和fputs函数的用法详解（以字符串的形式读写文件）

fgets() 函数用来从指定的文件中读取一个字符串，并保存到字符数组中，它的用法为：

char *fgets ( char *str, int n, FILE *fp );
str 为字符数组，n 为要读取的字符数目，fp 为文件指针。

返回值：读取成功时返回字符数组首地址，也即 str；读取失败时返回 NULL；如果开始读取时文件内部指针已经指向了文件末尾，那么将读取不到任何字符，也返回 NULL。例如：

#define N 101
char str[N];
FILE *fp = fopen("D:\\demo.txt", "r");
fgets(str, N, fp);
表示从 D:\\demo.txt 中读取 100 个字符，并保存到字符数组 str 中。

注意，读取到的字符串会在末尾自动添加 ‘\0’，n 个字符也包括 ‘\0’。也就是说，实际只读取到了 n-1 个字符，如果希望读取 100 个字符，n 的值应该为 101。

需要重点说明的是，在读取到 n-1 个字符之前如果出现了换行，或者读到了文件末尾，则读取结束。这就意味着，不管 n 的值多大，fgets() 最多只能读取一行数据，不能跨行。在C语言中，没有按行读取文件的函数，我们可以借助 fgets()，将 n 的值设置地足够大，每次就可以读取到一行数据。

fputs() 函数用来向指定的文件写入一个字符串，它的用法为：

int fputs(const char *str, FILE *fp );
str 为要写入的字符串，fp 为文件指针。写入成功返回非负数，失败返回 EOF。例如：

char *str = "hello world";
FILE *fp = fopen("D:\\demo.txt", "at+");
fputs(str, fp);

表示把字符串 str 写入到 D:\demo.txt 文件中。

fread和fwrite的用法详解（以数据块的形式读写文件，二进制 I/O 函数）

对于 Windows 系统，使用 fread() 和 fwrite() 时应该以二进制的形式打开文件，下面两个函数用于二进制输入和输出：

fread() 函数用来从指定文件中读取块数据。所谓块数据，也就是若干个字节的数据，可以是一个字符，可以是一个字符串，可以是多行数据，并没有什么限制。fread() 的原型为：

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

fwrite() 函数用来向文件中写入块数据，它的原型为：

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

对参数的说明：

ptr 为要写入的数据的头指针，它可以是数组、变量、结构体等。fread() 中的 ptr 用来存放读取到的数据，fwrite() 中的 ptr 用来存放要写入的数据。

size：表示要被写入的每个元素的大小，以字节为单位。

nmemb：表示要读写的数据元素的个数。

fp：表示文件指针，表示往哪里写。

理论上，每次读写 size*nmemb 个字节的数据。

size_t 是在 stdio.h 和 stdlib.h 头文件中使用 typedef 定义的数据类型，表示无符号整数，也即非负数，常用来表示数量。

返回值：返回成功读写的块数，也即 nmemb。如果返回值小于 nmemb：

对于 fwrite() 来说，肯定发生了写入错误，可以用 ferror() 函数检测。

对于 fread() 来说，可能读到了文件末尾，可能发生了错误，可以用 ferror() 或 feof() 检测。

数据写入完毕后，位置指针在文件的末尾，要想读取数据，必须将文件指针移动到文件开头，这要使用rewind(fp);函数。

实例

下面的实例演示了 fwrite() 函数的用法。

#include<stdio.h>
 
int main ()
{
   FILE *fp;
   char str[] = "This is runoob.com";
 
   fp = fopen( "file.txt" , "w" );
   fwrite(str, sizeof(str) , 1, fp );
 
   fclose(fp);
  
   return(0);
}

编译并运行上面的程序，这将创建一个文件 file.txt，它的内容如下：

This is runoob.com

下面的实例演示了 fread() 函数的用法。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
int main()
{
   FILE *fp;
   char c[] = "This is runoob";
   char buffer[20];
 
   /* 打开文件用于读写 */
   fp = fopen("file.txt", "w+");
 
   /* 写入数据到文件 */
   fwrite(c, strlen(c) + 1, 1, fp);
 
   /* 查找文件的开头 */
   fseek(fp, 0, SEEK_SET);
 
   /* 读取并显示数据 */
   fread(buffer, strlen(c)+1, 1, fp);
   printf("%s\n", buffer);
   fclose(fp);
   
   return(0);
}

编译并运行上面的程序，这将创建一个文件 file.txt，然后写入内容 This is runoob。接下来我们使用 fseek() 函数来重置写指针到文件的开头，文件内容如下所示：

This is runoob

fprintf和fscanf的用法详解（格式化读写文件）

fprintf函数它的原型是：

int fprintf (FILE* stream, const char*format, [argument])

该函数是一个格式化写入文件的库函数，可以看到，除了长得和printf函数很像以外，参数也非常像，多了一个第一个参数，文件指针，即第一步打开文件时得到的文件指针，后面的参数和printf一样，按照指定的格式将数据写入文件。

返回值

如果成功，则返回写入的字符总数，否则返回一个负数。

实例

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

int main()
{
   FILE * fp;
   fp = fopen ("file.txt", "w+");
   fprintf(fp, "%s %s %d", "hello", "world", 111);
   fclose(fp);
   return(0);
}

编译并运行上面的程序，这将创建文件 file.txt，它的内容如下：

hello world 111

fscanf函数可以从文件里读数据，它的函数原型如下：

int fscanf(FILE *stream, char *format[,argument...]);

作为格式化写数据函数，它的参数同样比scanf也多一个参数，即第一个参数文件指针，表示读取的文件目标，其余参数和scanf一样，按照相应的格式进行读取，返回值表示读取数据的字节数。

返回值

如果成功，该函数返回成功匹配和赋值的个数。但是在遇到第一个空格和换行符时，它会停止读取。如果到达文件末尾或发生读错误，则返回 EOF。

实例

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


int main()
{
   char str1[10], str2[10];
   int num;
   FILE * fp;

   fp = fopen ("file.txt", "w+");
   fputs("hello world 111", fp);
   
   rewind(fp);
   fscanf(fp, "%s %s %d", str1, str2, &num);
   
   printf("Read String1 |%s|\n", str1 );
   printf("Read String2 |%s|\n", str2 );
   printf("Read Integer |%d|\n", num );

   fclose(fp);
   
   return(0);
}

编译并运行上面的程序，这将产生以下结果：

Read String1 |hello|
Read String2 |world|
Read Integer |111|

rewind和fseek函数的用法详解（随机读写文件）

移动文件内部位置指针的函数主要有两个，即 rewind() 和 fseek()。

rewind() ，用于将文件指针重新指向文件的开头，同时清除和文件流相关的错误和eof标记，相当于调用fseek(stream, 0, SEEK_SET)，它的原型为：

void rewind ( FILE *stream );

参数

stream 为指向 FILE 对象（已打开文件）的指针，该 FILE 对象标识流。

例如，把一个文件的内容显示在屏幕上，并同时复制到另一个文件。

#include "stdio.h"
void main()
{
    FILE *fp1, *fp2;
    fp1 = fopen("file1.c", "r");  // 源文件
    fp2 = fopen("file2.c", "w");  // 复制到file2.c
    while(!feof(fp1)) putchar(fgetc(fp1));  // 显示到屏幕上
    rewind(fp1);   // fp回到开始位置
    while(!feof(fp1)) fputc(fgetc(fp1), fp2);
    fclose(fp1);
    fclose(fp2);
}

fseek() 用来将位置指针移动到任意位置，它的原型为：

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

参数说明：

1. steam 为文件指针，也就是被移动的文件。

2. offset 为偏移量，也就是要移动的字节数。之所以为 long 类型，是希望移动的范围更大，能处理的文件更大。offset 为正时，向后移动；offset 为负时，向前移动。

3. whence 为起始位置，也就是从何处开始计算偏移量。C语言规定的起始位置有三种，分别为文件开头、当前位置和文件末尾，每个位置都用对应的常量来表示：

起始点	常量名	常量值
文件开头	SEEK_SET	0
当前位置	SEEK_CUR	1
文件末尾	SEEK_END	2

例如，把位置指针移动到离文件开头100个字节处：

fseek(fp, 100, 0);

返回值：如果成功，则该函数返回零，否则返回非零值。

值得说明的是，fseek() 一般用于二进制文件，在文本文件中由于要进行转换，计算的位置有时会出错。