20-C语言：第21~22天笔记

C语言：第21~22天笔记

内容提要

数据块读写（二进制文件访问）

fread()

函数原型：

 #include <stdio.h>
 size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *fp);

功能描述：

从文件流中读取数据块到内存缓冲区。主要用于二进制文件的读取操作。

参数说明：

参数	类型	说明
ptr	void*	指向存储读取数据的内存缓冲区指针
size	size_t	每个数据项的字节大小（例如：sizeof(int)）
count	size_t	要读取的数据项个数
fp	FILE*	指向要读取的文件流指针

返回值：

• 成功返回实际读取的数据项个数（不是字节数）
• 如果返回值小于count，可能表示：
  • 到达文件末尾（可用feof()检查）
  • 发生读取错误（可用ferror()检查）

fwrite()

函数原型：

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

功能描述：

将内存中的数据块写入到文件流中。主要用于二进制文件的写入操作，是fread()的配套函数。

参数说明：

参数	类型	说明
ptr	const void*	指向要写入数据的内存缓冲区指针
size	size_t	每个数据项的字节大小（例如：sizeof(int)）
count	size_t	要写入的数据项个数
fp	FILE*	指向要写入的文件流指针

返回值：

• 成功返回实际写入的数据项个数（不是字节数）
• 如果返回值小于count，表示写入过程发生错误

案例：结构体读写

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

// 创建学生结构体
typedef struct Student
{
	int id;           // 学号
	char name[20];    // 姓名
	float scores[3];  // 三门成绩
} Stu;

/**
 * @brief 从文件读取二进制数据
 * 
 * @return 
 */
void read_data(int len)
{
	// 打开文件
	FILE *fp = fopen("stu_data.dat", "rb");
	if (!fp)
	{
		perror("文件打开失败！");
		return;
	}
	Stu n_stus[len];
	// 从二进制文件中读取数据
	size_t read_count = fread(n_stus, sizeof(Stu), len, fp);
	// 读取失败校验
	if (read_count < len)
	{
		if (feof(fp)) printf("只读取到%lu条记录！\n", read_count);
		else /* else if(ferror(fp)) */
		{
			perror("读取文件时发生错误！");
			// 关闭文件
			fclose(fp);
			return;
		}	
	}
	
	// 关闭文件
	fclose(fp);
	
	for (size_t i = 0; i < len; i++)
	{
		printf("学生%d：%s，语文-%.2f，数学-%.2f，英语-%.2f\n", n_stus[i].id, n_stus[i].name,n_stus[i].scores[0],n_stus[i].scores[1],n_stus[i].scores[2]);
	}
	
}

/**
 * @brief 向文件写入二进制数据
 * 
 * @param stus 
 * @param len 
 * 
 * @return 
 */
int write_data(Stu *stus, int len)
{
	// 打开文件（文件不存在就创建）
	FILE *fp = fopen("stu_data.dat","wb");
	if (!fp)
	{
		perror("文件打开失败！");
		return EXIT_FAILURE;
	}
	
	// 将stus以二进制形式写入到stu_data.dat文件
	size_t written = fwrite(stus, sizeof(Stu), len, fp);
	// 写入结果校验
	if(written < len)
	{
		if (feof(fp)) printf("只写入了%lu条记录！\n", written);
		else perror("文件写入失败！");
		// 关闭文件
		fclose(fp);
		return EXIT_FAILURE;
	}
	printf("成功写入%lu条记录！\n", written);
	// 关闭文件
	
	return EXIT_SUCCESS;	
}

int main(int argc, char *argv[])
{
	
	// 准备一个学生数组
	Stu stus[] = {
		{1, "张三", {89,88,97}},
		{2, "李四", {87,86,67}},
		{3, "王五", {81,83,87}}
	};
	int len = sizeof(stus)/sizeof(stus[0]);
	
	// 本地持久化（写入）
	write_data(stus,len);
	
	// 本地持久化（读取）
    read_data(len);

	printf("\n");
	
	return 0;
}

文件的随机访问

核心函数

1. rewind(fp) - 重置到文件开头
2. fseek(fp, offset, whence)- 定位文件指针
   • whence取值：
     • SEEK_SET：文件开头
     • SEEK_CUR：当前位置
     • SEEK_END：文件末尾
3. ftell(fp) - 获取当前位置
4. feof(fp) - 检测文件结束

案例

随机访问案例

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
	FILE *fp = fopen("demo01.c", "r+");
	if (!fp)
	{
		perror("文件打开失败！");
		return -1;
	}
	
	// 移动到文件末尾获取大小
	fseek(fp,0,SEEK_END);
	long size = ftell(fp);// 获取文件大小
	printf("文件大小：%ld字节\n",size);
	
	// 移动中间内容
	fseek(fp,size/2,SEEK_SET);
	// 读取文件内容
	char buf[256];
	while(!feof(fp))// 如果文件未读完，就循环读取
	{
		fgets(buf, sizeof(buf), fp);
		// 打印读取的内容
		printf("中间内容：%s\n",buf);
	}
	
	fclose(fp);
	
	return 0;
}

结构体读写

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

// 创建学生类型（结构体）
typedef struct Student
{
	int id;          // 学号
	char name[20];   // 姓名
	float scores[3]; // 三门成绩
} Stu;

/**
 * 向文件写入二进制数据
 */
int write_data(FILE **fp)
{
	// 将stus写入到stu_data.dat
	// 准备要写入的学生数据
	Stu stus[3] = {
		{1, "张三", {89, 88, 97}},
		{2, "李四", {87, 86, 67}},
		{3, "王五", {81, 83, 87}}};
	
	// 向文件写入二进制数据
	size_t written = fwrite(stus, sizeof(Stu), sizeof(stus) / sizeof(stus[0]), *fp);
	if (written < 3)
	{
		perror("数据写入失败！");
		fclose(*fp);
		return EXIT_FAILURE;
	}
	
	printf("成功写入%lu条学生记录\n", written);
	
	return EXIT_SUCCESS;
}

/**
 * 读取二进制文件数据
 */
int read_data(FILE **fp)
{
	// 重置文件指针都开头位置
	// rewind(*fp);
	fseek(*fp, 0, SEEK_SET);
	
	Stu stus[3];
	// 从二进制文件中读取信息
	size_t read_count = fread(stus, sizeof(Stu), sizeof(stus) / sizeof(stus[0]), *fp);
	// 读取失败
	if (read_count < 3)
	{
		if (feof(*fp)) // 查看是否读取到文件末尾
		{
			printf("只读取到%lu条记录！\n", read_count);
		}
		else
		{
			perror("读取文件时发生错误！");
		}
	}
	// 读取成功，遍历
	for (size_t i = 0; i < read_count; i++)
	{
		printf("学生%d：%s，语文-%.2f，数学-%.2f，英语-%.2f\n", stus[i].id, stus[i].name, stus[i].scores[0], stus[i].scores[1], stus[i].scores[2]);
	}
	
	return EXIT_SUCCESS;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
	// 打开文件（文件不存在就创建）
	FILE *fp = fopen("stu_data.dat", "rb+");// 对二进制文件读写
	if (!fp)
	{
		perror("文件打开失败！");
		return EXIT_FAILURE;
	}
	
	// 本地化保存数据（持久化保存数据）
	write_data(&fp);
	
	// 本地化数据读取（持久化数据读取）
	read_data(&fp);
	
	// 本地化数据读取（持久化数据读取）
	read_data(&fp);
	
	// 关闭文件
	fclose(fp);
	return 0;
}