C語言文件操作
一、標准文件的讀寫
1.文件的打開
fopen() 文件的打開操作表示將給用戶指定的文件在內存分配一個FILE結構區，並將該結構的指針返回給用戶程序，以后用戶程序就可用此FILE指針來實現對指定文件的存取操作了。當使用打開函數時，必須給出文件名、文件操作方式(讀、寫或讀寫),如果該文件名不存在，就意味着建立(只對寫文件而言，對讀文件則出錯)，並將文件指針指向文件開頭。若已有一個同名文件存在，則刪除該文件，若無同名文件，則建立該文件，並將文件指針指向文件開頭。
fopen(char *filename,char *type);
其中*filename是要打開文件的文件名指針，一般用雙引號括起來的文件名表示，也可使用雙反斜杠隔開的路徑名。而*type參數表示了對打開文件的操作方式。其可采用的操作方式如下： 方式 含義 "r" 打開，只讀； "w" 打開，文件指針指到頭，只寫； "a" 打開，指向文件尾，在已存在文件中追加； "rb" 打開一個二進制文件，只讀； "wb" 打開一個二進制文件，只寫； "ab" 打開一個二進制文件，進行追加 ；"r+" 以讀/寫方式打開一個已存在的文件； "w+" 以讀/寫方式建立一個新的文本文件 ；"a+" 以讀/寫方式打開一個文件文件進行追加 ；"rb+" 以讀/寫方式打開一個二進制文件； "wb+" 以讀/寫方式建立一個新的二進制文件 ；"ab+" 以讀/寫方式打開一個二進制文件進行追加 ；當用fopen()成功的打開一個文件時，該函數將返回一個FILE指針，如果文件打開失敗，將返回一個NULL指針。如想打開test文件，進行寫：
[cpp] view plaincopyprint?
- FILE *fp;
- if((fp=fopen("test","w"))==NULL) {
- printf("File cannot be opened/n");
- exit();
- }
- else
- printf("File opened for writing/n");
- ……
- fclose(fp);
DOS操作系統對同時打開的文件數目是有限制的，缺省值為5，可以通過修改CONFIG.SYS文件改變這個設置。
2.關閉文件函數fclose()
文件操作完成后，必須要用fclose()函數進行關閉，這是因為對打開的文件進行寫入時，若文件緩沖區的空間未被寫入的內容填滿，這些內容不會寫到打開的文件中去而丟失。只有對打開的文件進行關閉操作時，停留在文件緩沖區的內容才能寫到該文件中去，從而使文件完整。再者一旦關閉了文件，該文件對應的FILE結構將被釋放，從而使關閉的文件得到保護，因為這時對該文件的存取操作將不會進行。文件的關閉也意味着釋放了該文件的緩沖區。
int fclose(FILE *stream);
它表示該函數將關閉FILE指針對應的文件，並返回一個整數值。若成功地關閉了文件，則返回一個0值，否則返回一個非0值。常用以下方法進行測試：
[cpp] view plaincopyprint?
- if(fclose(fp)!=0) {
- printf("File cannot be closed/n");
- exit(1);
- }
- else
- printf("File is now closed/n");
當打開多個文件進行操作，而又要同時關閉時，可采用fcloseall()函數，它將關閉所有在程序中打開的文件。 int fcloseall(); 該函數將關閉所有已打開的文件，將各文件緩沖區未裝滿的內容寫到相應的文件中去，接着釋放這些緩沖區，並返回關閉文件的數目。如關閉了4個文件，則當執行： n=fcloseall(); 時，n應為4。
3.文件的讀寫
(1).讀寫文件中字符的函數(一次只讀寫文件中的一個字符)：
int fgetc(FILE *stream);
int getchar(void);
int fputc(int ch,FILE *stream);
int putchar(int ch);
int getc(FILE *stream);
int putc(int ch,FILE *stream);
其中fgetc()函數將把由流指針指向的文件中的一個字符讀出，例如： ch=fgetc(fp); 將把流指針fp指向的文件中的一個字符讀出，並賦給ch，當執行fgetc()函數時，若當時文件指針指到文件尾，即遇到文件結束標志EOF(其對應值為-1)，該函數返回一個-1給ch，在程序中常用檢查該函數返回值是否為-1來判斷是否已讀到文件尾，從而決定是否繼續。
[cpp] view plaincopyprint?
- #include "stdio.h"
- #include <stdlib.h>
- int main() {
- FILE *fp;
- char ch;
- if((fp=fopen("myfile.txt","r"))==NULL) {
- printf("file cannot be opened/n");
- exit(1);
- }
- while((ch=fgetc(fp))!=EOF)
- fputc(ch,stdout);
- fclose(fp);
- }
該程序以只讀方式打開myfile.txt文件，在執行while循環時，文件指針每循環一次后移一個字符位置。用fgetc()函數將文件指針指定的字符讀到ch變量中，然后用fputc()函數在屏幕上顯示，當讀到文件結束標志EOF時，關閉該文件。 上面的程序用到了fputc()函數，該函數將字符變量ch的值寫到流指針指定的文件中去，由於流指針用的是標准輸出(顯示器)的FILE指針stdout，故讀出的字符將在顯示器上顯示。又比如： fputc(ch,fp); 該函數執行結構，將把ch表示的字符送到流指針fp指向的文件中去。 在TC中，putc()等價於fputc(),getc()等價於fgetc()。 putchar(c)相當於fputc(c,stdout)；getchar()相當於fgetc(stdin)。 注意，這里使用char ch,其實是不科學的，因為最后判斷結束標志時，是看ch!=EOF,而EOF的值為-1，這顯然和char是不能比較的。所以，某些使用，我們都定義成int ch。
(2).讀寫文件中字符串的函數
char *fgets(char *string,int n,FILE *stream);
char *gets(char *s);
int fprintf(FILE *stream,char *format,variable-list);
int fputs(char *string,FILE *stream);
int fscanf(FILE *stream,char *format,variable-list);
其中fgets()函數將把由流指針指定的文件中n-1個字符，讀到由指針string指向的字符數組中去，例如： fgets(buffer,9,fp); 將把fp指向的文件中的8個字符讀到buffer內存區，buffer可以是定義的字符數組，也可以是動態分配的內存區。 注意，fgets()函數讀到'/n'就停止，而不管是否達到數目要求。同時在讀取字符串的最后加上'/0'。 fgets()函數執行完以后，返回一個指向該串的指針。如果讀到文件尾或出錯，則均返回一個空指針NULL，所以長用feof()函數來測定是否到了文件尾或者是ferror()函數來測試是否出錯，例如下面的程序用fgets()函數讀test.txt文件中的第一行並顯示出來：
[cpp] view plaincopyprint?
- #include "stdio.h"
- int main() {
- FILE *fp;
- char str[128];
- if((fp=fopen("test.txt","r"))==NULL) {
- printf("cannot open file/n"); exit(1);
- }
- while(!feof(fp)) {
- if(fgets(str,128,fp)!=NULL)
- printf("%s",str);
- }
- fclose(fp);
- }
gets()函數執行時，只要未遇到換行符或文件結束標志，將一直讀下去。因此讀到什么時候為止，需要用戶進行控制，否則可能造成存儲區的溢出。 fputs()函數想指定文件寫入一個由string指向的字符串，'/0'不寫入文件。 fprintf()和fscanf()同printf()和scanf()函數類似，不同之處就是printf()函數是想顯示器輸出，fprintf()則是向流指針指向的文件輸出；fscanf()是從文件輸入。 下面程序是向文件test.dat里輸入一些字符：
[cpp] view plaincopyprint?
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- int main() {
- char *s="That's good news";
- int i=617;
- FILE *fp;
- fp=fopen("test.dat", "w"); /*建立一個文字文件只寫*/
- fputs("Your score of TOEFL is",fp); /*向所建文件寫入一串字符*/
- fputc(':', fp); /*向所建文件寫冒號:*/
- fprintf(fp, "%d/n", i); /*向所建文件寫一整型數*/
- fprintf(fp, "%s", s); /*向所建文件寫一字符串*/
- fclose(fp);
- }
用DOS的TYPE命令顯示TEST.DAT的內容如下所示: 屏幕顯示 Your score of TOEFL is: 617 That's good news 下面的程序是把上面的文件test.dat里的內容在屏幕上顯示出來：
[cpp] view plaincopyprint?
- #include <stdio.h>
- int main() {
- char s[24], m[20];
- int i;
- FILE *fp;
- fp=fopen("test.dat", "r"); /*打開文字文件只讀*/
- fgets(s, 24, fp); /*從文件中讀取23個字符*/
- printf("%s", s);
- fscanf(fp, "%d", &i); /*讀取整型數*/
- printf("%d", i);
- putchar(fgetc(fp)); /*讀取一個字符同時輸出*/
- fgets(m, 17, fp); /*讀取16個字符*/
- puts(m); /*輸出所讀字符串*/
- fclose(fp);
- }
運行后屏幕顯示: Your score of TOEFL is: 617 That's good news
4.清除和設置文件緩沖區
(1).清除文件緩沖區函數：
int fflush(FILE *stream);
int flushall();
fflush()函數將清除由stream指向的文件緩沖區里的內容，常用於寫完一些數據后，立即用該函數清除緩沖區，以免誤操作時，破壞原來的數據。 flushall()將清除所有打開文件所對應的文件緩沖區。
(2).設置文件緩沖區函數
void setbuf(FILE *stream,char *buf);
void setvbuf(FILE *stream,char *buf,int type,unsigned size);
這兩個函數將使得打開文件后，用戶可建立自己的文件緩沖區，而不使用fopen()函數打開文件設定的默認緩沖區。 對於setbuf()函數，buf指出的緩沖區長度由頭文件stdio.h中定義的宏BUFSIZE的值決定，缺省值為512字節。當選定buf為空時，setbuf函數將使的文件I/O不帶緩沖。而對setvbuf函數，則由malloc函數來分配緩沖區。參數size指明了緩沖區的長度(必須大於0),而參數type則表示了緩沖的類型，其值可以取如下值： type 值 含義 _IOFBF 文件全部緩沖，即緩沖區裝滿后，才能對文件讀寫 _IOLBF 文件行緩沖，即緩沖區接收到一個換行符時，才能對文件讀寫 _IONBF 文件不緩沖，此時忽略buf,size的值，直接讀寫文件，不再經過文件緩沖區緩沖。
5.文件的隨機讀寫函數
前面介紹的文件的字符/字符串讀寫，均是進行文件的順序讀寫，即總是從文件的開頭開始進行讀寫。這顯然不能滿足我們的要求，C語言提供了移動文件指針和隨機讀寫的函數，它們是：
(1).移動文件指針函數：
long ftell(FILE *stream);
int rewind(FILE *stream);
fseek(FILE *stream,long offset,int origin);
函數ftell()用來得到文件指針離文件開頭的偏移量。當返回值是-1時表示出錯。 rewind()函數用於文件指針移到文件的開頭，當移動成功時，返回0，否則返回一個非0值。 fseek()函數用於把文件指針以origin為起點移動offset個字節，其中origin指出的位置可有以下幾種：
origin 數值 代表的具體位置
SEEK_SET 0 文件開頭
SEEK_CUR 1 文件指針當前位置
SEEK_END 2 文件尾
例如： fseek(fp,10L,0); 把文件指針從文件開頭移到第10字節處，由於offset參數要求是長整型數，故其數后帶L。
fseek(fp,-15L,2); 把文件指針從文件尾向前移動15字節。
(2).文件隨機讀寫函數
int fread(void *ptr,int size,int nitems,FILE *stream);
int fwrite(void *ptr,int size,int nitems,FILE *stream);
fread()函數從流指針指定的文件中讀取nitems個數據項，每個數據項的長度為size個字節，讀取的nitems數據項存入由ptr指針指向的內存緩沖區中，在執行fread()函數時，文件指針隨着讀取的字節數而向后移動，最后移動結束的位置等於實際讀出的字節數。該函數執行結束后，將返回實際讀出的數據項數，這個數據項數不一定等於設置的nitems，因為若文件中沒有足夠的數據項，或讀中間出錯，都會導致返回的數據項數少於設置的nitems。當返回數不等於nitems時，可以用feof()或ferror()函數進行檢查。 fwrite()函數從ptr指向的緩沖區中取出長度為size字節的nitems個數據項，寫入到流指針stream指向的文件中，執行該操作后，文件指針將向后移動，移動的字節數等於寫入文件的字節數目。該函數操作完成后，也將返回寫入的數據項數。
二、非標准文件的讀寫
這類函數最早用於UNIX操作系統,ANSI標准未定義,但有時也經常用到,DOS 3.0以上版本支持這些函數。它們的頭文件為io.h。 由於我們不常用這些函數，所以在這里就簡單說一下。
1.文件的打開和關閉
open()函數的作用是打開文件,其調用格式為: int open(char *filename, int access); 該函數表示按access的要求打開名為filename的文件,返回值為文件描述字,其中access有兩部分內容: 基本模式和修飾符, 兩者用" "("或")方式連接。修飾符可以有多個, 但基本模式只能有一個。 access的規定 -------------------------------------------------------- 基本模式 含義 修飾符 含 義 -------------------------------------------------------- O_RDONLY 只讀 O_APPEND 文件指針指向末尾 O_WRONLY 只寫 O_CREAT 文件不存在時創建文件, 屬性按基本模式屬性 O_RDWR 讀寫 O_TRUNC 若文件存在, 將其長度縮為0, 屬性不變 O_BINARY 打開一個二進制文件 O_TEXT 打開一個文字文件 --------------------------------------------------------- open()函數打開成功, 返回值就是文件描述字的值(非負值), 否則返回-1。 close()函數的作用是關閉由open()函數打開的文件, 其調用格式為: int close(int handle); 該函數關閉文件描述字handle相連的文件。
2.讀寫函數
int read(int handle, void *buf, int count);
read()函數從handle(文件描述字)相連的文件中, 讀取count個字節放到buf所指的緩沖區中, 返回值為實際所讀字節數, 返回-1表示出錯。返回0 表示文件結束。 write()函數的調用格式為: int write(int handle, void *buf, int count); write()函數把count個字節從buf指向的緩沖區寫入與handle相連的文件中, 返回值為實際寫入的字節數。
3.隨機定位函數
lseek()函數的調用格式為: int lseek(int handle, long offset, int fromwhere);
該函數對與handle相連的文件位置指針進行定位,功能和用法與fseek()函數相同。 tell()函數的調用格式為: long tell(int handle); 該函數返回與handle相連的文件現生位置指針, 功能和用法與ftell()相同
5. read 函數和 write 函數
來源：螞蟻的 C/C++ 標准編程 作者：antigloss
1. read
#include ssize_t read(int filedes, void *buf, size_t nbytes); 返回值：讀取到的字節數；0（讀到 EOF）；-1（出錯） read 函數從 filedes 指定的已打開文件中讀取 nbytes 字節到 buf 中。以下幾種情況會導致讀取到的字節數小於 nbytes ：
A. 讀取普通文件時，讀到文件末尾還不夠 nbytes 字節。例如：如果文件只有 30 字節，而我們想讀取 100 字節，那么實際讀到的只有 30 字節，read 函數返回 30 。此時再使用 read 函數作用於這個文件會導致 read 返回 0 。
B. 從終端設備（terminal device）讀取時，一般情況下每次只能讀取一行。
C. 從網絡讀取時，網絡緩存可能導致讀取的字節數小於 nbytes 字節。
D. 讀取 pipe 或者 FIFO 時，pipe 或 FIFO 里的字節數可能小於 nbytes 。
E. 從面向記錄（record-oriented）的設備讀取時，某些面向記錄的設備（如磁帶）每次最多只能返回一個記錄。 F. 在讀取了部分數據時被信號中斷。讀操作始於 cfo 。在成功返回之前，cfo 增加，增量為實際讀取到的字節數。
2. write
#include ssize_t write(int filedes, const void *buf, size_t nbytes); 返回值：寫入文件的字節數（成功）；-1（出錯）write 函數向 filedes 中寫入 nbytes 字節數據，數據來源為 buf 。返回值一般總是等於 nbytes，否則就是出錯了。常見的出錯原因是磁盤空間滿了或者超過了文件大小限制。 對於普通文件，寫操作始於 cfo 。如果打開文件時使用了 O_APPEND，則每次寫操作都將數據寫入文件末尾。成功寫入后，cfo 增加，增量為實際寫入的字節數。