文件读写操作与易错点总结

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文章目录

• 一.了解文件
• • 1.1为什么需要使用文件
  • 1.2什么是文件
• 二.二进制文件和文本文件
• • 2.1文本文件
  • 2.2二进制文件
• 三.文件的打开（fpoen）和关闭（fclose）
• • 3.1流和标准流
  • 3.2文件指针
  • [3.3fopen --> 打开文件](#3.3fopen --> 打开文件)
  • [3.4fclose -- > 关闭文件](#3.4fclose -- > 关闭文件)
  • 3.5举例
• 四.文件的顺序读写（[cplusplus链接](https://legacy.cplusplus.com/)👈）
• • 表格
  • 4.1fputc与fgetc
  • • 4.1.1函数原型
    • 4.1.2举例
  • 4.2fputs与fgets
  • • 4.2.1函数原型
    • 4.2.2举例
  • 4.3fprintf与fscanf
  • • 4.3.1函数原型
    • 4.3.2举例
  • 4.4fwrite与fread
  • • 4.41函数原型
    • 4.4.2举例
  • 4.5三组函数对比
• 五.文件的随机读写
• • [5.1fseek --> 定位文件指针](#5.1fseek --> 定位文件指针)
  • [5.2ftell --> 获取当前偏移](#5.2ftell --> 获取当前偏移)
  • [5.3rewind --> 回到文件开头](#5.3rewind --> 回到文件开头)
• 六.文件读取结束的判定（feof与ferror）
• • 6.1feof
  • 6.2ferror
• 七.文件缓冲区
• 八.更新文件（r+、w+、a+）
• 🎯总结
• ⚠️易错点

Ladies and gentlemen，本篇文章讲的是文件操作，下面将带领大家学习 文件打开关闭（fopen、fclose）、顺序读写、随机读写、结束判定、文件缓冲区、更新文件 等；全程高能，不容错过！！！

前言

程序运行时的数据都存放在内存中，程序退出后数据就会丢失。如果想让数据持久化保存，就必须用到文件操作。C语言提供了完整的文件读写接口，支持文本和二进制两种存储格式，能实现数据的写入、读取、修改、追加等功能。本篇文章带你从零掌握文件操作，写出稳定、安全、规范的文件处理代码。

一.了解文件

1.1为什么需要使用文件

因为程序退出后，内存数据会被回收 ，数据无法保存；但使用文件可以把数据存放在硬盘 中，实现数据持久化；在下次运行程序时，可以从文件中读取历史数据。

1.2什么是文件

磁盘上的文件就是文件，例如我们电脑都有的C盘和D盘

当然，在程序设计中分为两类：程序文件和数据文件

程序文件：

1. 源文件（.c）
2. 目标文件（.obj）
3. 可执行程序（.exe）

数据文件（本篇重点）：

程序运行时用于读写数据的文件

文件名：

文件名 = 文件路径 + 文件名主干 + 后缀

例如：c:\code\test.txt

二.二进制文件和文本文件

2.1文本文件

以ASCII字符形式存储，可以直接看懂的

2.2二进制文件

以内存二进制形式存储，节省空间、读写快

举个例子：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a = 10000;
    FILE* pf = fopen("test.txt", "wb");
    fwrite(&a, 4, 1, pf);
    fclose(pf);
    pf = NULL;

    return 0;
}

分析 ：wb是以二进制只写方式打开；fwrite是按二进制写入，int只占4字节

运行结果：

在这里程序没有报错，说明运行成功 ；这时双击左上角打开文件test.txt（或ctrl+c），我们可以看到10000以二进制方式 写入文件，如下所示：

三.文件的打开（fpoen）和关闭（fclose）

3.1流和标准流

流（stream）：数据传输的抽象，可理解为 "数据的河流"

三个默认标准流：

1. stdin --> 标准输入（用键盘）
2. stdout --> 标准输出（在屏幕上）
3. stderr --> 标准错误

3.2文件指针

每个打开的文件，系统都会创建一个FILE结构体信息区，我们用FILE*指针来操作文件

3.3fopen --> 打开文件

函数原型：

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

其中打开失败返回NULL ，必须判断；mode是打开方式（例如r、w、a、rb、wb、ab、r+、w+、a+...）

3.4fclose -- > 关闭文件

函数原型：

int fclose(FILE* stream);

使用fclose关闭文件，并刷新缓冲区 ；关闭后必须把指针置 NULL

3.5举例

#include <stdio.h>

int main()
{
    FILE* fp = fopen("test.txt", "r");//这里先打开文件
    if (fp == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return 1;
    }

    // 读写操作...

    fclose(fp);//最后关闭文件
    fp = NULL;

    return 0;
}

🧐分析 ：先打开判断、用完关闭、最后指针置空；perror是用来直接打印错误原因，方便调试

四.文件的顺序读写（cplusplus链接👈）

表格

函数	功能	适用
fputc	写一个字符	所有输出流
fgetc	读一个字符	所有输入流
fputs	写一行字符串	所有输出流
fgets	读一行字符串	所有输入流
fprintf	格式化写入	所有输出流
fscanf	格式化读取	所有输入流
fwrite	二进制块写入	文件流
fread	二进制块读取	文件流

4.1fputc与fgetc

4.1.1函数原型

功能：向指定流中写入一个字符 ，写完后文件指针自动后移

参数：character是要写入的字符；stream是目标文件流

返回值：成功返回写入的字符，失败返回EOF

功能：从指定流中读取一个字符，读完后文件指针自动后移

参数：stream是要读取的文件流

返回值：成功返回读到的字符，读到末尾或出错返回EOF

4.1.2举例

//写入
fputc('a', fp);
//读取
int ch = fgetc(fp);

4.2fputs与fgets

4.2.1函数原型

功能：向文件中写入一个字符串 ，不写入末尾\0

参数：str是要写入的字符串；stream是目标文件流

返回值：成功返回非负数，失败返回EOF

功能：从文件中读取一行或指定长度字符串

参数：str是存放读取内容；num是最多读num-1个字符；stream是文件流

返回值：成功返回str，失败或到末尾返回NULL

4.2.2举例

fputs("hello world", fp);

char buf[100] = {0};
fgets(buf, 100, fp);

4.3fprintf与fscanf

4.3.1函数原型

功能：格式化写入 文件，用法和printf几乎一样

参数：stream是目标流；format是格式化字符串；后续为输出参数

返回值：成功返回写入字符数，失败返回负数

功能：格式化读取 文件内容，用法和scanf类似

参数：stream是输入流；format是格式串；后续为地址参数

返回值：成功返回读取参数个数，失败或到末尾返回EOF

4.3.2举例

struct Stu
{
    char name[20];
    int age;
};

//写入
fprintf(fp, "%s %d", s.name, s.age);
//读取
fscanf(fp, "%s %d", s.name, &s.age);//数组name本身就是指针，不需要 &

4.4fwrite与fread

4.41函数原型

功能：以二进制形式 整块写入文件

参数：ptr是数据地址；size是一个元素大小；count是元素个数；stream是文件流

返回值：成功写入的元素个数

功能：以二进制形式 从文件整块读取数据

参数：ptr是接收数据的缓冲区；size是一个元素大小；count是要读个数；stream是文件流

返回值：实际读到的元素个数

4.4.2举例

//写入
fwrite(&s, sizeof(struct Stu), 1, fp);
//读取
fread(&s, sizeof(struct Stu), 1, fp);

4.5三组函数对比

函数	功能
scanf	从标准输入读
fscanf	从任意流读
sscanf	从字符串读
printf	打印到标准输出
fprintf	打印到任意流
sprintf	打印到字符串

五.文件的随机读写

5.1fseek --> 定位文件指针

函数原型：

SEEK_SET --> 文件开头

SEEK_CUR --> 当前位置

SEEK_END --> 文件末尾

例如：

fseek(fp, offset, origin);

5.2ftell --> 获取当前偏移

函数原型：

功能：返回当前文件指针相对于开头的偏移量

例如：

long pos = ftell(fp);

5.3rewind --> 回到文件开头

函数原型：

功能：把文件指针重置到文件开头

例如：

rewind(fp);

六.文件读取结束的判定（feof与ferror）

6.1feof

判断是否是正常读到文件末尾

if (feof(fp))
    printf("读到文件末尾\n");

6.2ferror

判断是否是发生读取错误

if (ferror(fp))
    printf("读取出错\n");

注意：feof不是用来判断是否结束，而是结束后判断是 "读到尾" 还是 "出错"

七.文件缓冲区

系统会为每个文件自动开辟缓冲区 ；数据先写缓冲区，满了或刷新才写入磁盘；fflush(fp)会强制刷新缓冲区

fputs("abc", fp);
fflush(fp);//立即写入磁盘

八.更新文件（r+、w+、a+）

模式	文件不存在	原有内容	指针位置
r+	打开失败	保留	开头
w+	创建新文件	清空	开头
a+	创建新文件	保留	末尾

规则：

写完读：必须fflush或fseek

读完写：必须fseek或rewind

🎯总结

1. 文件用于数据持久化，分为文本文件和二进制文件
2. 操作流程为 fopen --> 读写 --> fclose --> 置空（NULL）
3. 打开文件必须判断是否为NULL
4. 顺序读写 有fgetc、fputc、fgets、fputs、fprintf、fscanf
5. 二进制读写有fread与fwrite
6. 随机读写 ：fseek、ftell、rewind
7. 结束判定 时要用feof和ferror区分结束原因
8. 缓冲区 ：fflush强制刷新，fclose自动刷新
9. 更新模式读写切换必须刷新或重定位

⚠️易错点

1. 不判断fopen返回值，直接使用空指针
2. 忘记fclose，导致数据丢失、文件占用
3. fclose后不置空，形成野指针
4. 混淆文本方式与二进制方式
5. fgets读取时包含\n，处理不当出错
6. 读写切换不刷新、不定位，导致读写异常
7. 用feof提前判断循环结束，逻辑错误

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