【Linux】C语言文件操作

1. FILE* 是什么

C 的文件操作都围绕 FILE *（文件指针）展开。fopen 返回它，之后所有读写都通过它指定目标文件。

程序启动时默认打开三个流，类型都是 FILE *：

cpp 复制代码

extern FILE *stdin;    // 标准输入（键盘）
extern FILE *stdout;   // 标准输出（显示器）
extern FILE *stderr;   // 标准错误（显示器）

所以 printf(...) 等价于 fprintf(stdout, ...)。

2. 打开方式

模式	含义	文件不存在	文件已存在
`r`	只读	返回 NULL	位置在开头
`r+`	读 + 写	返回 NULL	不清空，位置在开头
`w`	只写	创建	清空
`w+`	写 + 读	创建	清空
`a`	追加写	创建	不清空，写永远在末尾
`a+`	追加写 + 读	创建	不清空，读从开头，写在末尾

+ 的含义就是"再加上另一种操作"，有'+'的时候，同一个 FILE * 既能读也能写 。注意 w 和 w+ 打开已有文件会直接清空内容。

3. 基本流程

cpp 复制代码

FILE *fp = fopen("myfile", "w");
if (!fp) {
    perror("fopen");   // 必须检查返回值
    return 1;
}
// 读写...
fclose(fp);            // 用完必须关闭

如果写的是相对路径，系统会基于进程的当前工作目录（cwd）解析成绝对路径。

4. 写文件：fwrite

cpp 复制代码

const char *msg = "hello bit!\n";
fwrite(msg, strlen(msg), 1, fp);

参数依次是：数据地址、单个元素大小、元素个数、文件指针。

写 strlen(msg) 而不是 strlen(msg)+1，避免把 \0 写进文件。

'\0'是C语言的规定，与文件无关。不能直接把'\0'写进文件。

5. 读文件：fread

cpp 复制代码

char buf[1024];
size_t s = fread(buf, 1, sizeof(buf) - 1, fp);
if (s > 0) {
    buf[s] = 0;
    printf("%s", buf);
}

返回值是实际读到的元素个数。元素大小为 1 时，等于字节数。
fread 不会补 \0 ，打印字符串前要手动 buf[s] = 0，所以读 sizeof(buf) - 1 留出一个位置，避免越界。

6. 位置指针（文件偏移量）

每个打开的文件都有一个"当前读写位置"，是一个数字，表示读写到第几个字节。读和写共用同一个位置。

fp：指向文件对象，决定操作哪个文件

位置指针：记录读写到哪个位置 ，由 ftell 查看，fseek/rewind 修改

类比：fp 是书，位置指针是书签。

函数	作用
`ftell(fp)`	返回当前位置（距开头的字节数）
`fseek(fp, offset, whence)`	移动位置，`whence` 取 `SEEK_SET` / `SEEK_CUR` / `SEEK_END`
`rewind(fp)`	回到开头，等价于 `fseek(fp, 0, SEEK_SET)`

7. 为什么 w+ 写完要 rewind

写完后位置停在末尾，直接读后面没有内容：

cpp 复制代码

FILE *fp = fopen("myfile", "w+");
fwrite("hello\n", 1, 6, fp);
printf("%ld\n", ftell(fp));   // 6

rewind(fp);                   // 回到开头
printf("%ld\n", ftell(fp));   // 0

char buf[100];
size_t s = fread(buf, 1, 99, fp);   // 读到 6 字节

这不是 + 本身的特性，而是"读写共用一个位置"的结果。+ 只是让你能在同一个文件上先写后读。

另外 C 标准规定：同一个文件读写切换之间，必须调用 fflush 或定位函数（fseek、rewind），否则行为未定义。