C語言文件的讀寫

對文件的讀和寫是最常用的文件操作。在C語言中提供了多種文件讀寫的函數：

1. 字符讀寫函數  ：fgetc和fputc
2. 字符串讀寫函數：fgets和fputs
3. 數據塊讀寫函數：freed和fwrite
4. 格式化讀寫函數：fscanf和fprinf

下面分別予以介紹。使用以上函數都要求包含頭文件stdio.h。

字符讀寫函數fgetc和fputc

字符讀寫函數是以字符（字節）為單位的讀寫函數。 每次可從文件讀出或向文件寫入一個字符。

1) 讀字符函數fgetc
fgetc函數的功能是從指定的文件中讀一個字符，函數調用的形式為：
    字符變量=fgetc(文件指針);
例如：
    ch=fgetc(fp);
其意義是從打開的文件fp中讀取一個字符並送入ch中。

對於fgetc函數的使用有以下幾點說明：

• 在fgetc函數調用中，讀取的文件必須是以讀或讀寫方式打開的。
• 讀取字符的結果也可以不向字符變量賦值。例如：fgetc(fp);    但是讀出的字符不能保存。
• 在文件內部有一個位置指針。用來指向文件的當前讀寫字節。在文件打開時，該指針總是指向文件的第一個字節。使用fgetc 函數后，該位置指針將向后移動一個字節。 因此可連續多次使用fgetc函數，讀取多個字符。應注意文件指針和文件內部的位置指針不是一回事。文件指針是指向整個文件的，須在程序中定義說明，只要不重新賦值，文件指針的值是不變的。文件內部的位置指針用以指示文件內部的當前讀寫位置，每讀寫一次，該指針均向后移動，它不需在程序中定義說明，而是由系統自動設置的。

【例13-1】讀入文件c1.doc，在屏幕上輸出。

1. #include<stdio.h>
2. main(){
3. FILE *fp;
4. char ch;
5. if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\c1.txt","rt"))==NULL){
6. printf("\nCannot open file strike any key exit!");
7. getch();
8. exit(1);
9. }
10. ch=fgetc(fp);
11. while(ch!=EOF){
12. putchar(ch);
13. ch=fgetc(fp);
14. }
15. fclose(fp);
16. }

本例程序的功能是從文件中逐個讀取字符，在屏幕上顯示。程序定義了文件指針fp，以讀文本文件方式打開文件“d:\\jrzh\\example\\ex1_1.c”，並使fp指向該文件。如打開文件出錯，給出提示並退出程序。程序第10行先讀出一個字符，然后進入循環，只要讀出的字符不是文件結束標志（每個文件末有一結束標志EOF）就把該字符顯示在屏幕上，再讀入下一字符。每讀一次，文件內部的位置指針向后移動一個字符，文件結束時，該指針指向EOF。執行本程序將顯示整個文件。

2) 寫字符函數fputc
fputc函數的功能是把一個字符寫入指定的文件中。函數調用的形式為：
    fputc( 字符量, 文件指針 );
其中，待寫入的字符量可以是字符常量或變量，例如：
    fputc('a',fp);
其意義是把字符a寫入fp所指向的文件中。

對於fputc函數的使用也要說明幾點：

• 被寫入的文件可以用寫、讀寫、追加方式打開，用寫或讀寫方式打開一個已存在的文件時將清除原有的文件內容，寫入字符從文件首開始。如需保留原有文件內容，希望寫入的字符以文件末開始存放，必須以追加方式打開文件。被寫入的文件若不存在，則創建該文件。
• 每寫入一個字符，文件內部位置指針向后移動一個字節。
• fputc函數有一個返回值，如寫入成功則返回寫入的字符，否則返回一個EOF。可用此來判斷寫入是否成功。

【例13-2】從鍵盤輸入一行字符，寫入一個文件，再把該文件內容讀出顯示在屏幕上。

1. #include<stdio.h>
2. main(){
3. FILE *fp;
4. char ch;
5. if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\string","wt+"))==NULL){
6. printf("Cannot open file strike any key exit!");
7. getch();
8. exit(1);
9. }
10. printf("input a string:\n");
11. ch=getchar();
12. while (ch!='\n'){
13. fputc(ch,fp);
14. ch=getchar();
15. }
16. rewind(fp);
17. ch=fgetc(fp);
18. while(ch!=EOF){
19. putchar(ch);
20. ch=fgetc(fp);
21. }
22. printf("\n");
23. fclose(fp);
24. }

程序中第5行以讀寫文本文件方式打開文件string。程序第11行從鍵盤讀入一個字符后進入循環，當讀入字符不為回車符時，則把該字符寫入文件之中，然后繼續從鍵盤讀入下一字符。每輸入一個字符，文件內部位置指針向后移動一個字節。寫入完畢，該指針已指向文件末。如要把文件從頭讀出，須把指針移向文件頭，程序第16行rewind函數用於把fp所指文件的內部位置指針移到文件頭。第17至21行用於讀出文件中的一行內容。

【例13-3】把命令行參數中的前一個文件名標識的文件，復制到后一個文件名標識的文件中，如命令行中只有一個文件名則把該文件寫到標准輸出文件（顯示器）中。

1. #include<stdio.h>
2. main(int argc,char *argv[]){
3. FILE *fp1,*fp2;
4. char ch;
5. if(argc==1){
6. printf("have not enter file name strike any key exit");
7. getch();
8. exit(0);
9. }
10. if((fp1=fopen(argv[1],"rt"))==NULL){
11. printf("Cannot open %s\n",argv[1]);
12. getch();
13. exit(1);
14. }
15. if(argc==2) fp2=stdout;
16. else if((fp2=fopen(argv[2],"wt+"))==NULL){
17. printf("Cannot open %s\n",argv[1]);
18. getch();
19. exit(1);
20. }
21. while((ch=fgetc(fp1))!=EOF)
22. fputc(ch,fp2);
23. fclose(fp1);
24. fclose(fp2);
25. }

本程序為帶參的main函數。程序中定義了兩個文件指針fp1和fp2，分別指向命令行參數中給出的文件。如命令行參數中沒有給出文件名，則給出提示信息。程序第15行表示如果只給出一個文件名，則使fp2指向標准輸出文件（即顯示器）。程序第21行至24行用循環語句逐個讀出文件1中的字符再送到文件2中。再次運行時，給出了一個文件名，故輸出給標准輸出文件stdout，即在顯示器上顯示文件內容。第三次運行，給出了二個文件名，因此把string中的內容讀出，寫入到OK之中。可用DOS命令type顯示OK的內容。

字符串讀寫函數fgets和fputs

1) 讀字符串函數fgets

函數的功能是從指定的文件中讀一個字符串到字符數組中，函數調用的形式為：
    fgets(字符數組名,n,文件指針);
其中的n是一個正整數。表示從文件中讀出的字符串不超過 n-1個字符。在讀入的最后一個字符后加上串結束標志'\0'。例如：
    fgets(str,n,fp);
的意義是從fp所指的文件中讀出n-1個字符送入字符數組str中。

【例13-4】從string文件中讀入一個含10個字符的字符串。

1. #include<stdio.h>
2. main(){
3. FILE *fp;
4. char str[11];
5. if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\string","rt"))==NULL){
6. printf("\nCannot open file strike any key exit!");
7. getch();
8. exit(1);
9. }
10. fgets(str,11,fp);
11. printf("\n%s\n",str);
12. fclose(fp);
13. }

本例定義了一個字符數組str共11個字節，在以讀文本文件方式打開文件string后，從中讀出10個字符送入str數組，在數組最后一個單元內將加上'\0'，然后在屏幕上顯示輸出str數組。輸出的十個字符正是【例13-1】程序的前十個字符。

對fgets函數有兩點說明：

• 在讀出n-1個字符之前，如遇到了換行符或EOF，則讀出結束。
• fgets函數也有返回值，其返回值是字符數組的首地址。

2) 寫字符串函數fputs

fputs函數的功能是向指定的文件寫入一個字符串，其調用形式為：
    fputs(字符串,文件指針);
其中字符串可以是字符串常量，也可以是字符數組名，或指針變量，例如：
    fputs(“abcd“,fp);
其意義是把字符串“abcd”寫入fp所指的文件之中。

【例13-5】在【例13-2】中建立的文件string中追加一個字符串。

1. #include<stdio.h>
2. main(){
3. FILE *fp;
4. char ch,st[20];
5. if((fp=fopen("string","at+"))==NULL){
6. printf("Cannot open file strike any key exit!");
7. getch();
8. exit(1);
9. }
10. printf("input a string:\n");
11. scanf("%s",st);
12. fputs(st,fp);
13. rewind(fp);
14. ch=fgetc(fp);
15. while(ch!=EOF){
16. putchar(ch);
17. ch=fgetc(fp);
18. }
19. printf("\n");
20. fclose(fp);
21. }

本例要求在string文件末加寫字符串，因此，在程序第5行以追加讀寫文本文件的方式打開文件string。然后輸入字符串，並用fputs函數把該串寫入文件string。在程序15行用rewind函數把文件內部位置指針移到文件首。再進入循環逐個顯示當前文件中的全部內容。

數據塊讀寫函數fread和fwrite

C語言還提供了用於整塊數據的讀寫函數。可用來讀寫一組數據，如一個數組元素，一個結構變量的值等。

讀數據塊函數調用的一般形式為：
    fread(buffer,size,count,fp);
寫數據塊函數調用的一般形式為：
    fwrite(buffer,size,count,fp);
其中：

• buffer：是一個指針，在fread函數中，它表示存放輸入數據的首地址。在fwrite函數中，它表示存放輸出數據的首地址。
• size：表示數據塊的字節數。
• count：表示要讀寫的數據塊塊數。
• fp：表示文件指針。

例如：
    fread(fa,4,5,fp);
其意義是從fp所指的文件中，每次讀4個字節(一個實數)送入實數組fa中，連續讀5次，即讀5個實數到fa中。

【例13-6】從鍵盤輸入兩個學生數據，寫入一個文件中，再讀出這兩個學生的數據顯示在屏幕上。

1. #include<stdio.h>
2. struct stu{
3. char name[10];
4. int num;
5. int age;
6. char addr[15];
7. }boya[2],boyb[2],*pp,*qq;
8. main(){
9. FILE *fp;
10. char ch;
11. int i;
12. pp=boya;
13. qq=boyb;
14. if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\stu_list","wb+"))==NULL){
15. printf("Cannot open file strike any key exit!");
16. getch();
17. exit(1);
18. }
19. printf("\ninput data\n");
20. for(i=0;i<2;i++,pp++)
21. scanf("%s%d%d%s",pp->name,&pp->num,&pp->age,pp->addr);
22. pp=boya;
23. fwrite(pp,sizeof(struct stu),2,fp);
24. rewind(fp);
25. fread(qq,sizeof(struct stu),2,fp);
26. printf("\n\nname\tnumber age addr\n");
27. for(i=0;i<2;i++,qq++)
28. printf("%s\t%5d%7d %s\n",qq->name,qq->num,qq->age,qq->addr);
29. fclose(fp);
30. }

本例程序定義了一個結構stu，說明了兩個結構數組boya和boyb以及兩個結構指針變量pp和qq。pp指向boya，qq指向boyb。程序第14行以讀寫方式打開二進制文件“stu_list”，輸入二個學生數據之后，寫入該文件中，然后把文件內部位置指針移到文件首，讀出兩塊學生數據后，在屏幕上顯示。

格式化讀寫函數fscanf和fprintf

fscanf函數，fprintf函數與前面使用的scanf和printf 函數的功能相似，都是格式化讀寫函數。兩者的區別在於fscanf函數和fprintf函數的讀寫對象不是鍵盤和顯示器，而是磁盤文件。

這兩個函數的調用格式為：
    fscanf(文件指針,格式字符串,輸入表列);
    fprintf(文件指針,格式字符串,輸出表列);
例如：
    fscanf(fp,"%d%s",&i,s);
    fprintf(fp,"%d%c",j,ch);
用fscanf和fprintf函數也可以完成例10.6的問題。修改后的程序如【例10-7】所示。

【例13-7】用fscanf和fprintf函數成【例10-6】的問題。

1. #include<stdio.h>
2. struct stu
3. {
4. char name[10];
5. int num;
6. int age;
7. char addr[15];
8. }boya[2],boyb[2],*pp,*qq;
9. main(){
10. FILE *fp;
11. char ch;
12. int i;
13. pp=boya;
14. qq=boyb;
15. if((fp=fopen("stu_list","wb+"))==NULL){
16. printf("Cannot open file strike any key exit!");
17. getch();
18. exit(1);
19. }
20. printf("\ninput data\n");
21. for(i=0;i<2;i++,pp++)
22. scanf("%s%d%d%s",pp->name,&pp->num,&pp->age,pp->addr);
23. pp=boya;
24. for(i=0;i<2;i++,pp++)
25. fprintf(fp,"%s %d %d %s\n",pp->name,pp->num,pp->age,pp->addr);
26. rewind(fp);
27. for(i=0;i<2;i++,qq++)
28. fscanf(fp,"%s %d %d %s\n",qq->name,&qq->num,&qq->age,qq->addr);
29. printf("\n\nname\tnumber age addr\n");
30. qq=boyb;
31. for(i=0;i<2;i++,qq++)
32. printf("%s\t%5d %7d %s\n",qq->name,qq->num, qq->age,qq->addr);
33. fclose(fp);
34. }

與【例10-6】相比，本程序中fscanf和fprintf函數每次只能讀寫一個結構數組元素，因此采用了循環語句來讀寫全部數組元素。還要注意指針變量pp，qq由於循環改變了它們的值，因此在程序中對它們重新賦予了數組的首地址。