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🎬作者简介：C/C++/JAVA后端开发学习者
❄️个人专栏：C语言、数据结构（C语言）、EasyX、游戏、规划
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文章目录
- [C 语言文件操作进阶：格式化读写 + 二进制读写 + 随机读写进阶全解 🚀](#C 语言文件操作进阶：格式化读写 + 二进制读写 + 随机读写进阶全解 🚀)
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- [前景回顾：文件基础速记 📝](#前景回顾：文件基础速记 📝)
- [一、格式化读写 ------ 处理复杂数据的利器 📊](#一、格式化读写 —— 处理复杂数据的利器 📊)
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- [1. 格式化输出：fprintf函数](#1. 格式化输出：fprintf函数)
- [2. 格式化输入：fscanf函数](#2. 格式化输入：fscanf函数)
- [3. 补充：sprintf/sscanf（字符串与格式化数据互转）](#3. 补充：sprintf/sscanf（字符串与格式化数据互转）)
- [二、二进制读写 ------ 高效存储数据的方式 ⚡](#二、二进制读写 —— 高效存储数据的方式 ⚡)
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- [1. 二进制输出：fwrite函数](#1. 二进制输出：fwrite函数)
- [2. 二进制输入：fread函数](#2. 二进制输入：fread函数)
- [3. 二进制读写结构体（实战常用）](#3. 二进制读写结构体（实战常用）)
- [三、随机读写 ------ 精准定位文件内容 🎯](#三、随机读写 —— 精准定位文件内容 🎯)
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- [1. 调整文件指针：fseek函数](#1. 调整文件指针：fseek函数)
- [2. 获取偏移量：ftell函数](#2. 获取偏移量：ftell函数)
- [3. 重置文件指针：rewind函数](#3. 重置文件指针：rewind函数)
- [写在最后 📝](#写在最后 📝)
C 语言文件操作进阶：格式化读写 + 二进制读写 + 随机读写进阶全解 🚀
在上一篇中，我们掌握了文件操作的基础------文件的打开关闭、字符和字符串的顺序读写，这一篇我们进阶学习更实用的操作：格式化读写（轻松处理结构体等复杂数据）、二进制读写（高效存储数据）、随机读写（精准定位文件内容），让文件操作能力再上一个台阶！
前景回顾：文件基础速记 📝
回顾上一篇核心知识点，是进阶学习的前提：
- 文件操作核心流程：打开（fopen）→ 读写 → 关闭（fclose），必须检查fopen返回值，关闭后指针置空。
- fputc/fgetc处理单个字符，fputs/fgets处理字符串，支持文件流和标准流（stdin/stdout）。
- 文本文件存储ASCII码（易读），二进制文件直接存储二进制数据（高效）。
一、格式化读写 ------ 处理复杂数据的利器 📊
字符/字符串读写只能处理简单文本，而实际开发中常需要读写数字、结构体等复杂数据，这就需要fscanf（格式化读）和fprintf（格式化写），用法和scanf/printf几乎一致，只是多了文件指针参数。
1. 格式化输出：fprintf函数
函数原型：int fprintf(FILE* stream, const char* format, ...);
stream：文件指针（写入文件传文件指针，写入屏幕传stdout）；format：格式控制符（和printf完全一致，如%d、%s、%lf等）；- 剩余参数：要写入的变量/数据。
示例：向文件写入结构体数据
c
#include <stdio.h>
// 定义结构体
struct Student
{
char name[20]; // 姓名
int age; // 年龄
double score; // 分数
};
int main()
{
struct Student s = {"张三", 18, 95.5};
// 打开文件，以只写模式（文本文件）
FILE* pf = fopen("student.txt", "w");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
// 格式化写入结构体数据
fprintf(pf, "姓名：%s 年龄：%d 分数：%.1lf\n", s.name, s.age, s.score);
// 也可以输出到屏幕（替换pf为stdout）
fprintf(stdout, "姓名：%s 年龄：%d 分数：%.1lf\n", s.name, s.age, s.score);
// 关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}效果：student.txt中写入姓名：张三 年龄：18 分数：95.5，同时屏幕也会输出相同内容。
2. 格式化输入：fscanf函数
函数原型：int fscanf(FILE* stream, const char* format, ...);
stream：文件指针（读取文件传文件指针，读取键盘传stdin）；format：格式控制符（和scanf完全一致）；- 剩余参数：存储数据的变量地址（注意取地址符&）。
示例：从文件读取结构体数据
c
#include <stdio.h>
struct Student
{
char name[20];
int age;
double score;
};
int main()
{
struct Student s = {0}; // 初始化结构体
// 打开文件，以只读模式（文本文件）
FILE* pf = fopen("student.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
// 格式化读取文件中的数据到结构体
fscanf(pf, "姓名：%s 年龄：%d 分数：%lf", s.name, &(s.age), &(s.score));
// 打印读取结果
printf("读取到的数据：\n");
printf("姓名：%s 年龄：%d 分数：%.1lf\n", s.name, s.age, s.score);
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}输出：读取到的数据：姓名：张三 年龄：18 分数：95.5。
3. 补充：sprintf/sscanf（字符串与格式化数据互转）
这两个函数不是文件操作函数，但常和文件读写配合使用，核心作用是"格式化数据↔字符串"互转：
sprintf：将格式化数据转为字符串；sscanf：从字符串中读取格式化数据。
示例：结构体与字符串互转
c
#include <stdio.h>
struct S
{
char arr[20];
int num;
double pai;
};
int main()
{
struct S s = {"hello", 100, 3.14159};
char buf[100] = {0}; // 存储转换后的字符串
// 1. 结构体数据 → 字符串
sprintf(buf, "%s %d %.3lf", s.arr, s.num, s.pai);
printf("转换后的字符串：%s\n", buf); // 输出：hello 100 3.142
// 2. 字符串 → 结构体数据
struct S t = {0};
sscanf(buf, "%s %d %lf", t.arr, &(t.num), &(t.pai));
printf("转换后的结构体：%s %d %.3lf\n", t.arr, t.num, t.pai); // 输出：hello 100 3.142
return 0;
}二、二进制读写 ------ 高效存储数据的方式 ⚡
格式化读写是"文本形式"存储（易读但占空间、效率低），而二进制读写直接存储内存中的二进制数据，效率更高、占用空间更小，核心函数是fwrite（二进制写）和fread（二进制读）。
1. 二进制输出：fwrite函数
函数原型：size_t fwrite(const void* ptr, size_t size, size_t count, FILE* stream);
ptr：指向要写入数据的指针（比如数组/结构体地址）；size：单个元素的大小（字节），常用sizeof计算；count：要写入的元素个数；stream：文件指针（需以二进制模式打开，如"wb"）；- 返回值：成功写入的元素个数（正常等于count）。
示例：向文件写入二进制数据（数组）
c
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 要写入的数组
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 元素个数
// 打开文件，以二进制只写模式
FILE* pf = fopen("data.bin", "wb");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
// 二进制写入数组（5个int元素，每个4字节）
size_t ret = fwrite(arr, sizeof(int), len, pf);
if (ret == len)
{
printf("二进制写入成功，共写入%d个元素\n", len);
}
else
{
printf("写入失败，仅写入%d个元素\n", ret);
}
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}注意：用普通文本编辑器打开data.bin会显示乱码（二进制数据），需用二进制编辑器查看。
2. 二进制输入：fread函数
函数原型：size_t fread(void* ptr, size_t size, size_t count, FILE* stream);
- 参数含义和
fwrite完全一致； stream：文件指针（需以二进制只读模式打开，如"rb"）；- 返回值：成功读取的元素个数（正常等于count，文件末尾/出错时小于count）。
示例：从文件读取二进制数据（数组）
c
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = {0}; // 存储读取的数据
int read_count = 5; // 要读取的元素个数
// 打开文件，以二进制只读模式
FILE* pf = fopen("data.bin", "rb");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
// 二进制读取数据到数组
size_t ret = fread(arr, sizeof(int), read_count, pf);
if (ret == read_count)
{
printf("读取成功，共读取%d个元素：", ret);
for (int i = 0; i < ret; i++)
{
printf("%d ", arr[i]); // 输出：1 2 3 4 5
}
}
else
{
printf("读取失败，仅读取%d个元素\n", ret);
}
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}3. 二进制读写结构体（实战常用）
c
#include <stdio.h>
struct Student
{
char name[20];
int age;
double score;
};
int main()
{
// 1. 写入结构体二进制数据
struct Student s = {"李四", 19, 98.0};
FILE* pf = fopen("stu.bin", "wb");
if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; }
fwrite(&s, sizeof(struct Student), 1, pf);
fclose(pf);
pf = NULL;
// 2. 读取结构体二进制数据
struct Student t = {0};
pf = fopen("stu.bin", "rb");
if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; }
fread(&t, sizeof(struct Student), 1, pf);
printf("姓名：%s 年龄：%d 分数：%.1lf\n", t.name, t.age, t.score); // 输出：李四 19 98.0
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}三、随机读写 ------ 精准定位文件内容 🎯
顺序读写只能从文件开头到末尾依次操作，而随机读写可以通过函数调整文件指针位置，直接读写指定位置的内容，核心函数是fseek、ftell、rewind。
1. 调整文件指针：fseek函数
函数原型：int fseek(FILE* stream, long int offset, int origin);
stream：文件指针；offset：偏移量（正数向后偏移，负数向前偏移）；origin：起始位置（3个可选值）：SEEK_SET：文件开头位置（常用）；SEEK_CUR：文件指针当前位置；SEEK_END：文件末尾位置；
- 返回值：调整成功返回0，失败返回非0。
示例：定位读取文件内容
c
#include <stdio.h>
int main()
{
// 假设data.txt内容为：abcdefghijk
FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen");
return 1;
}
// 1. 从文件开头偏移3个字符（定位到'd'）
fseek(pf, 3, SEEK_SET);
int ch = fgetc(pf);
printf("读取到的字符：%c\n", ch); // 输出：d
// 2. 从当前位置（d）向后偏移2个字符（定位到'f'）
fseek(pf, 2, SEEK_CUR);
ch = fgetc(pf);
printf("读取到的字符：%c\n", ch); // 输出：f
// 3. 从文件末尾向前偏移4个字符（定位到'h'）
fseek(pf, -4, SEEK_END);
ch = fgetc(pf);
printf("读取到的字符：%c\n", ch); // 输出：h
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}2. 获取偏移量：ftell函数
函数原型：long int ftell(FILE* stream);
- 功能：返回文件指针相对于文件开头的偏移量（字节数）；
- 用途：配合fseek使用，确认指针位置。
示例：查看文件指针偏移量
c
#include <stdio.h>
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; }
// 读取第一个字符
fgetc(pf);
// 获取当前偏移量（已读取1个字符，偏移量为1）
long pos = ftell(pf);
printf("当前文件指针偏移量：%ld\n", pos); // 输出：1
// 调整指针到开头偏移5的位置
fseek(pf, 5, SEEK_SET);
pos = ftell(pf);
printf("调整后偏移量：%ld\n", pos); // 输出：5
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}3. 重置文件指针：rewind函数
函数原型：void rewind(FILE* stream);
- 功能：将文件指针重置到文件开头位置；
- 用途：快速回到文件开头，无需手动计算偏移量。
示例：重置文件指针
c
#include <stdio.h>
int main()
{
FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; }
// 读取前3个字符
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
printf("%c ", fgetc(pf)); // 输出：a b c
}
// 重置指针到开头
rewind(pf);
printf("\n重置后读取第一个字符：%c\n", fgetc(pf)); // 输出：a
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}写在最后 📝
这一篇我们掌握了文件操作的进阶技能：用fscanf/fprintf处理格式化数据（适配结构体等复杂类型），用fread/fwrite实现高效的二进制读写，用fseek/ftell/rewind完成精准的随机读写。这些是实际开发中最常用的文件操作方式，覆盖了大部分场景的需求。
核心要点总结
- 格式化读写（fscanf/fprintf）：兼容复杂数据类型，用法和scanf/printf一致，多了文件指针参数。
- 二进制读写（fread/fwrite）：高效存储，需以二进制模式（rb/wb）打开文件，适合批量/结构体数据。
- 随机读写核心：fseek调整指针位置，ftell查看偏移量，rewind重置到开头，摆脱顺序读写限制。
下一篇我们将解决文件操作的坑------文件读取结束的判定、文件缓冲区的原理，让你的文件操作代码更健壮！