「C系列」C 文件读写

雪梅零落2024-06-17 22:06

文章目录

  • [一、C 文件读写](#一、C 文件读写)
    • [1. 打开文件](#1. 打开文件)
    • [2. 写入文件](#2. 写入文件)
    • [3. 读取文件](#3. 读取文件)
    • [4. 关闭文件](#4. 关闭文件)
    • [5. 文件读写模式](#5. 文件读写模式)
    • [6. 错误处理](#6. 错误处理)
  • 二、常见问题
    • [1. 文件打开失败](#1. 文件打开失败)
    • [2. 文件读写错误](#2. 文件读写错误)
    • [3. 文件读写位置](#3. 文件读写位置)
    • [4. 缓冲区刷新](#4. 缓冲区刷新)
  • 三、相关链接

一、C 文件读写

在C语言中，文件读写是通过一系列的标准库函数来完成的，这些函数在stdio.h头文件中定义。下面是一些常用的文件读写函数及其使用示例。

1. 打开文件

使用fopen函数打开文件。它返回一个文件指针，该指针在后续的读写操作中会被用到。如果文件打开失败，fopen会返回NULL。

c 复制代码 
#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file;
    file = fopen("example.txt", "w"); // 打开文件以写入，如果文件不存在则创建
    if (file == NULL) {
        perror("打开文件失败");
        return 1;
    }
    // ... 进行文件写入操作 ...
    fclose(file); // 关闭文件
    return 0;
}

2. 写入文件

使用fprintf、fputc、fputs等函数将数据写入文件。

  • fprintf：格式化写入，类似于printf。
  • fputc：写入一个字符。
  • fputs：写入一个字符串。
c 复制代码 
#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file;
    file = fopen("example.txt", "w");
    if (file == NULL) {
        perror("打开文件失败");
        return 1;
    }
    fprintf(file, "Hello, World!\n"); // 写入字符串
    fputc('A', file); // 写入字符A
    fputs("This is another line.\n", file); // 写入字符串
    fclose(file);
    return 0;
}

3. 读取文件

使用fscanf、fgetc、fgets等函数从文件中读取数据。

  • fscanf：格式化读取，类似于scanf。
  • fgetc：读取一个字符。
  • fgets：读取一行字符串。
c 复制代码 
#include <stdio.h>

#define MAX_LINE 100

int main() {
    FILE *file;
    char line[MAX_LINE];
    file = fopen("example.txt", "r"); // 打开文件以读取
    if (file == NULL) {
        perror("打开文件失败");
        return 1;
    }
    while (fgets(line, MAX_LINE, file) != NULL) { // 逐行读取文件
        printf("%s", line); // 输出读取到的行
    }
    fclose(file);
    return 0;
}

4. 关闭文件

使用fclose函数关闭文件。在文件读写操作完成后，一定要关闭文件，以释放系统资源。

5. 文件读写模式

fopen函数的第二个参数指定了文件的打开模式，常用的模式有：

  • "r"：只读模式，文件必须存在。
  • "w"：只写模式，如果文件不存在则创建，如果文件存在则清空文件内容。
  • "a"：追加模式，如果文件不存在则创建，如果文件存在则在文件末尾追加内容。
  • "r+"：读写模式，文件必须存在。
  • "w+"：读写模式，如果文件不存在则创建，如果文件存在则清空文件内容。
  • "a+"：读写模式，如果文件不存在则创建，如果文件存在则在文件末尾追加内容，并且可以读取文件内容。

还有其他的模式选项，比如二进制模式"b"（在某些系统上用于区分文本和二进制文件）。例如，"rb"表示以二进制只读模式打开文件。

6. 错误处理

在文件操作中，应该始终检查fopen的返回值以确保文件成功打开。如果fopen返回NULL，应该使用perror或strerror等函数来打印错误信息。同样，在读取或写入文件时也应该检查相应的返回值以确保操作成功。

二、常见问题

在使用C语言进行文件读写时，可能会遇到一些常见问题。以下是一些常见问题及其详细案例代码：

1. 文件打开失败

当尝试打开一个不存在的文件，或者由于其他原因（如权限问题）无法打开文件时，fopen会返回NULL。

案例代码：

c 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main() {
    FILE *file;
    file = fopen("nonexistent_file.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        fprintf(stderr, "打开文件失败: %s\n", strerror(errno));
        return 1;
    }
    // ... 文件操作 ...
    fclose(file);
    return 0;
}

2. 文件读写错误

在读写文件时，如果发生错误（如磁盘空间不足、文件被截断等），相关的函数（如fread, fwrite）会返回一个与预期不符的值。

案例代码（写入错误）：

c 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    FILE *file;
    char buffer[1024] = "这是一些要写入的数据...";
    size_t bytes_written;

    file = fopen("example.txt", "w");
    if (file == NULL) {
        perror("打开文件失败");
        return 1;
    }

    bytes_written = fwrite(buffer, sizeof(char), sizeof(buffer), file);
    if (bytes_written != sizeof(buffer)) {
        fprintf(stderr, "写入文件时发生错误，只写入了%zu字节\n", bytes_written);
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

案例代码（读取错误）：

c 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define BUFFER_SIZE 1024

int main() {
    FILE *file;
    char buffer[BUFFER_SIZE];
    size_t bytes_read;

    file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("打开文件失败");
        return 1;
    }

    bytes_read = fread(buffer, sizeof(char), BUFFER_SIZE, file);
    if (ferror(file)) {
        fprintf(stderr, "读取文件时发生错误\n");
        clearerr(file); // 清除错误标志和结束标志
    }

    // 处理读取到的数据...

    fclose(file);
    return 0;
}

3. 文件读写位置

默认情况下，文件读写操作是从文件的开始位置进行的。但是，可以使用fseek函数来移动文件读写位置。

案例代码：

c 复制代码 
#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file;
    char buffer[10];

    file = fopen("example.txt", "r+"); // 以读写模式打开文件
    if (file == NULL) {
        perror("打开文件失败");
        return 1;
    }

    // 假设文件内容是 "Hello, World!"
    // 移动到文件的第7个字节处（'W'的位置）
    if (fseek(file, 6, SEEK_SET) != 0) { // SEEK_SET表示从文件开始位置计算偏移量
        perror("fseek失败");
        fclose(file);
        return 1;
    }

    // 读取接下来的3个字节
    if (fread(buffer, sizeof(char), 3, file) != 3) {
        perror("fread失败");
    } else {
        printf("读取到的内容是: %s\n", buffer); // 输出 "Wor"
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

4. 缓冲区刷新

在C语言中，当使用printf、fprintf等函数向文件或标准输出（如控制台）写入数据时，这些数据首先会被写入到一个内部缓冲区中，而不是直接写入到文件或输出设备。这种缓冲机制是为了提高I/O效率，因为将数据写入缓冲区通常比直接写入到设备要快得多。然而，在某些情况下，你可能希望立即将数据从缓冲区刷新（flush）到目标设备。

在文件I/O中，你可以使用fflush函数来刷新文件缓冲区。fflush函数接受一个文件指针作为参数，并将该指针指向的文件的所有未写入的数据立即写入到文件中。如果参数是NULL，则fflush会刷新所有打开的文件流。

下面是一个使用fflush刷新文件缓冲区的示例代码：

c 复制代码 
#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file;

    // 打开文件以写入
    file = fopen("example.txt", "w");
    if (file == NULL) {
        perror("打开文件失败");
        return 1;
    }

    // 写入一些数据到缓冲区
    fprintf(file, "Hello, World!\n");

    // 刷新缓冲区，将数据立即写入到文件
    if (fflush(file) != 0) {
        perror("刷新文件缓冲区失败");
        fclose(file);
        return 1;
    }

    // 写入更多的数据到缓冲区
    fprintf(file, "This is another line.\n");

    // 关闭文件，这也会隐式地刷新缓冲区
    fclose(file);

    return 0;
}

在上面的示例中，我们首先使用fprintf函数将一些数据写入到文件缓冲区中。然后，我们调用fflush(file)来立即将这些数据从缓冲区刷新到文件中。之后，我们又写入了更多的数据到缓冲区，但这次我们没有显式地调用fflush，而是在最后关闭文件时，缓冲区会被隐式地刷新。

需要注意的是，关闭文件（使用fclose函数）也会刷新该文件的缓冲区。因此，如果你确信在文件操作完成后会关闭文件，那么通常不需要显式地调用fflush。然而，在某些情况下，你可能希望在关闭文件之前立即看到写入的数据，这时就可以使用fflush函数来刷新缓冲区。

三、相关链接

  1. Visual Studio Code下载地址
  2. Sublime Text下载地址
  3. 「C系列」C 简介
  4. 「C系列」C 基本语法
  5. 「C系列」C 数据类型
  6. 「C系列」C 变量及常见问题梳理
  7. 「C系列」C 常量
  8. 「C系列」C 存储类
  9. 「C系列」C 运算符
  10. 「C系列」C 判断/循环
  11. 「C系列」C 函数
  12. 「C系列」C 作用域规则
  13. 「C系列」C 数组
  14. 「C系列」C enum(枚举)
  15. 「C系列」C 指针及其应用案例
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