C 文件读写
关键要点
- C语言的文件读写通过标准库
<stdio.h>中的函数实现，主要包括fopen（打开文件）、fclose（关闭文件）、fread/fwrite（读写二进制文件）以及fscanf/fprintf（格式化读写文本文件）。 - 研究表明，文件操作通常分为文本模式和二进制模式，文本模式适合人类可读的数据，二进制模式适合高效存储复杂数据。
- 证据倾向于建议在使用文件操作时，始终检查
fopen的返回值以确保文件成功打开，并使用适当的模式（如“r”读取、“w”写入）。
文件读写概述
C语言提供强大的文件读写功能，允许程序与外部存储设备（如硬盘）交互，持久化存储和读取数据。以下是关于C语言文件读写的详细指南，涵盖文件类型、文件指针、打开模式、读写函数以及关闭文件等内容。
文件类型
- 文本文件：以ASCII字符形式存储数据，可直接用文本编辑器打开和编辑。常见扩展名如
.txt。 - 二进制文件：以二进制形式（0和1）存储数据，不易直接阅读，通常用于存储复杂数据结构。常见扩展名如
.bin。
文件指针
- 文件指针是C语言中用于表示文件的引用，用于执行文件操作（如打开、读取、写入、关闭）。
- 文件指针的类型为
FILE，定义在<stdio.h>头文件中。 - 声明方式：
FILE *fp;
打开文件
- 使用
fopen()函数打开文件。 - 语法：
FILE *fopen(const char *filename, const char *mode); - 参数：
filename：文件名或路径。mode：指定打开文件的目的（例如，“r”表示读取，“w”表示写入，“a”表示追加）。- 返回值：成功时返回文件指针，失败时返回
NULL。
文件打开模式
文件打开模式决定了文件的操作方式，以下是常见模式：
- 读取模式：
"r"：以文本模式读取。如果文件不存在，返回NULL。"rb"：以二进制模式读取。- 写入模式：
"w"：以文本模式写入。如果文件存在，则截断；如果不存在，则创建。"wb"：以二进制模式写入。- 追加模式：
"a"：以文本模式追加。如果文件不存在，则创建。"ab"：以二进制模式追加。- 读写模式：
"r+"：以文本模式读写。"rb+"：以二进制模式读写。"w+"：以文本模式读写，存在则截断，不存在则创建。"wb+"：以二进制模式读写。"a+"：以文本模式读写，追加模式。"ab+"：以二进制模式读写，追加模式。
创建文件
- 要创建新文件，使用
fopen()并选择适当的模式，如"w"、"w+"、"wb"、"wb+"、"a"、"a+"、"ab"或"ab+"。
写入文件
- 使用以下函数向文件写入数据：
fprintf()：格式化输出，类似于printf()。fputs()：写入字符串，带换行符。fputc()：写入单个字符。fputw()：写入数字。fwrite()：写入二进制数据。- 语法：
fwrite(ptr, size, nmemb, file_pointer)
- 语法：
读取文件
- 使用以下函数从文件中读取数据：
fscanf()：格式化输入，类似于scanf()。fgets()：读取整行文本。fgetc()：读取单个字符。fgetw()：读取数字。fread()：读取二进制数据。- 语法：
fread(ptr, size, nmemb, file_pointer)
- 语法：
- 注意：读取时，文件结束时返回
EOF，需检查以避免错误。
关闭文件
- 操作完成后，使用
fclose(file_pointer)关闭文件，释放资源。
移动文件指针
- 使用
fseek(fp, offset, whence)移动文件指针。 whence可以是：SEEK_SET：从文件开头计算。SEEK_CUR：从当前位置计算。SEEK_END：从文件末尾计算。- 示例：
rewind(fp);将指针移动到文件开头。
二进制文件操作
- 二进制文件通常使用
"rb"、"wb"、"ab"等模式打开。 - 写入使用
fwrite()，读取使用fread()。
详细报告
C语言的文件读写功能是程序与外部存储设备交互的核心，允许持久化存储和读取数据。以下是基于可靠来源（如GeeksforGeeks、Programiz和TutorialsPoint）的详细分析，涵盖文件操作的各个方面。
文件类型与特性
文件分为两种主要类型：
- 文本文件：存储为ASCII字符，适合人类可读的数据，如日志文件。优点是易于编辑，缺点是存储效率较低。
- 二进制文件：以0和1的形式存储，适合存储复杂数据结构，如图像或程序执行文件。优点是存储效率高，安全性较高，缺点是不可直接阅读。
文件指针与标准库
文件操作依赖于<stdio.h>中的FILE类型，文件指针是所有文件操作的核心。声明文件指针的示例：
FILE *fp;文件指针用于跟踪文件的位置和状态，所有读写操作都通过它进行。
文件打开与模式
fopen()函数是打开文件的入口，语法为：
FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);filename可以是相对路径（如”example.txt”）或绝对路径。mode决定了文件的操作方式，常见模式如下表所示：
| 模式 | 描述 | 文本/二进制 |
|---|---|---|
| “r” | 读取，文件不存在返回NULL | 文本 |
| “rb” | 读取二进制文件 | 二进制 |
| “w” | 写入，存在则截断，不存在则创建 | 文本 |
| “wb” | 写入二进制文件 | 二进制 |
| “a” | 追加，文件末尾写入，不存在则创建 | 文本 |
| “ab” | 追加二进制文件 | 二进制 |
| “r+” | 读写，文件不存在返回NULL | 文本 |
| “rb+” | 读写二进制文件 | 二进制 |
| “w+” | 读写，存在则截断，不存在则创建 | 文本 |
| “wb+” | 读写二进制文件 | 二进制 |
| “a+” | 读写，追加模式 | 文本 |
| “ab+” | 读写二进制文件，追加模式 | 二进制 |
研究表明，选择适当的模式对文件操作的安全性和效率至关重要。例如，使用"w"模式会覆盖现有文件，需谨慎操作。
文件创建
创建文件时，通常使用写入或追加模式，如"w"或"a"。如果文件不存在，fopen()会自动创建；如果存在，"w"会清空内容，"a"会在末尾追加。
写入文件函数
以下是常用写入函数：
fprintf(fp, "格式化字符串", 参数);：类似于printf()，支持格式化输出。fputs("字符串\n", fp);：写入字符串，自动添加换行。fputc('字符', fp);：写入单个字符。fputw(数字, fp);：写入整数。fwrite(ptr, size, nmemb, fp);：写入二进制数据，适合复杂数据结构。
示例：
FILE *fp = fopen("output.txt", "w");
fprintf(fp, "数字：%d\n", 10);
fclose(fp);读取文件函数
以下是常用读取函数：
fscanf(fp, "格式化字符串", &变量);：格式化输入，类似于scanf()。fgets(buffer, sizeof(buffer), fp);：读取整行文本。fgetc(fp);：读取单个字符。fgetw(fp);：读取整数。fread(ptr, size, nmemb, fp);：读取二进制数据。
读取时需注意文件结束标志EOF，示例：
FILE *fp = fopen("input.txt", "r");
char buffer[255];
while (fgets(buffer, sizeof(buffer), fp) != NULL) {
printf("%s", buffer);
}
fclose(fp);关闭文件
使用fclose(fp)关闭文件，释放资源。研究建议始终关闭文件以避免资源泄漏，尤其在处理多个文件时。
文件指针移动
fseek()函数用于移动文件指针，语法为：
int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);whence可以是SEEK_SET（文件开头）、SEEK_CUR（当前位置）、SEEK_END（文件末尾）。- 示例：
rewind(fp);将指针移动到文件开头。
二进制文件操作
二进制文件操作通常使用"rb"、”wb”等模式，fwrite()和fread()是核心函数。示例：
FILE *fp = fopen("data.bin", "wb");
int data = 100;
fwrite(&data, sizeof(int), 1, fp);
fclose(fp);最佳实践
- 始终检查
fopen()返回值，避免空指针操作。 - 使用适当的模式，避免意外覆盖文件。
- 处理文件结束时，检查
EOF以确保读取完整。 - 关闭文件后，确认操作成功。
示例代码
以下是一个综合示例，展示文件读写操作：
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
char buffer[255];
// 写入文件
fp = fopen("example.txt", "w");
if (fp == NULL) {
printf("无法打开文件。\n");
return 1;
}
fprintf(fp, "Hello, World!\n");
fclose(fp);
// 读取文件
fp = fopen("example.txt", "r");
if (fp == NULL) {
printf("无法打开文件。\n");
return 1;
}
fgets(buffer, sizeof(buffer), fp);
printf("读取内容：%s", buffer);
fclose(fp);
return 0;
}