C 语言文件读写
在本教程中，您将学习如何在C语言中处理文件。您将通过示例学习在C语言中使用fprintf()、fscanf()、fread()、fwrite()、fseek()等处理标准I/O。
文件是计算机存储设备中用于存储数据的容器。
为什么需要文件？
- 当程序终止时，所有数据都会丢失。即使程序终止，存储在文件中也会保留您的数据。
- 如果必须输入大量数据，则将花费大量时间来全部输入。
但是，如果您有一个包含所有数据的文件，则可以使用C中的一些命令方法轻松地访问文件的内容。 - 您可以轻松地将数据从一台计算机移动到另一台计算机，而无需进行任何更改。
文件类型
处理文件时，您应该了解两种类型的文件：
- 文本文件
- 二进制文件
1.文本文件
文本文件是普通的**.txt**文件。您可以使用任何简单的文本编辑器（例如记事本）轻松创建文本文件。
打开这些文件时，您将以纯文本形式看到文件中的所有内容。您可以轻松地编辑或删除内容。
它们以最少的维护工作，易于阅读，提供最少的安全性并占用更大的存储空间。
2.二进制文件
二进制文件主要是计算机中的**.bin**文件。
它们不是以纯文本格式存储数据，而是以二进制格式（0和1）存储数据。
与文本文件相比，它们可以容纳更多数据，不易读取，并提供更好的安全性。
文件操作
在C中，您可以对文件执行四个主要操作：
- 创建一个新文件
- 打开现有文件
- 关闭文件
- 读取信息并将信息写入文件
处理文件
处理文件时，需要声明文件类型的指针。文件和程序之间的通信需要此声明。
FILE *fptr;
打开文件-用于创建和编辑
使用stdio.h头文件中定义的fopen()函数打开文件。
在标准I / O中打开文件的语法为：
ptr = fopen("fileopen","mode");
例如，
fopen("E:\\cprogram\\newprogram.txt","w");
fopen("E:\\cprogram\\oldprogram.bin","rb");
- 假设该文件newprogram.txt在路径E:\cprogram中不存在。第一个函数创建一个名为newprogram.txt的新文件，并按照**‘w’**模式打开该文件进行写入。
写入模式允许您创建和编辑（覆盖）文件的内容。 - 现在，假设第二个二进制文件oldprogram.bin存在于路径E:\cprogram中。第二个函数打开现有文件，以二进制模式**‘rb’**读取。
读取模式仅允许您读取文件，而不能写入文件。
| 模式 | 模式的含义 | 文件不存在期间 |
|---|---|---|
| r | 以只读方式打开。 | 如果文件不存在，则fopen()返回NULL。 |
| rb | 打开以二进制模式读取。 | 如果文件不存在，则fopen()返回NULL。 |
| w | 打开文本文件，允许写入文件。 | 打开一个文本文件，允许写入文件。如果文件不存在，则会创建一个新文件。在这里，您的程序会从文件的开头写入内容。如果文件存在，则该会被截断为零长度，重新写入。 |
| wb | 打开文件以二进制方式写入。 | 如果文件存在，其内容将被覆盖。 如果文件不存在，将创建它。 |
| a | 打开进行追加。 数据添加到文件末尾。 | 如果文件不存在，将创建它。 |
| ab | 打开以二进制方式追加。数据添加到文件末尾。 | 如果文件不存在，将创建它。 |
| r+ | 开放供阅读和写作。 | 如果文件不存在，则fopen()返回NULL。 |
| rb+ | 打开以二进制方式读取和写入。 | 如果文件不存在，则fopen()返回NULL。 |
| w+ | 打开一个文本文件，允许读写文件 | 如果文件存在，其内容将被覆盖。如果文件不存在，将创建它。 |
| wb+ | 打开以二进制方式读取和写入。 | 如果文件存在，其内容将被覆盖。 如果文件不存在，将创建它。 |
| a+ | 打开以阅读和追加。 | 如果该文件不存在，它将被创建。 |
| ab+ | 打开以二进制模式读取和追加。 | 如果文件不存在，将创建它。 |
关闭文件
读取/写入后，应关闭文件（文本文件和二进制文件）。
使用fclose()函数可以关闭文件。
fclose(fptr);
在这里，fptr是与要关闭的文件关联的文件指针。
读取和写入文本文件
为了读取和写入文本文件，我们使用fprintf()和fscanf()函数。
它们只是printf()和scanf()的文件版本。 唯一的区别是fprint()和fscanf()需要指向结构FILE的指针。
示例1：写入文本文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main()
{int num;FILE *fptr;// 如果您使用的是MacOS或Linux，请使用正确的路径fptr = fopen("C:\\program.txt","w");if(fptr == NULL){printf("Error!"); exit(1); }printf("Enter num: ");scanf("%d",&num);fprintf(fptr,"%d",num);fclose(fptr);return 0;
}
该程序从用户那里获取一个号码并将其存储在文件中program.txt。
编译并运行该程序后，您可以看到program.txt在计算机的C驱动器中创建的文本文件。打开文件时，您可以看到输入的整数。
示例2：从文本文件读取
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main()
{int num;FILE *fptr;if ((fptr = fopen("C:\\program.txt","r")) == NULL){printf("Error! opening file");//如果文件指针返回NULL，则程序退出。exit(1);}fscanf(fptr,"%d", &num);printf("Value of n=%d", num);fclose(fptr); return 0;
}
该程序读取program.txt文件中存在的整数并将其打印到屏幕上。
如果您从示例1成功创建了文件，运行此程序将为您提供输入的整数。
其他函数，如fgetchar()，fputc()等，可以以类似的方式使用。
读写二进制文件
在二进制文件的情况下，fread()和fwrite()函数用于分别读取和写入磁盘上的文件。
写入二进制文件
要写入二进制文件，需要使用fwrite()函数。这些函数采用四个参数：
- 要写入磁盘的数据地址
- 要写入磁盘的数据大小
- 此类数据的数量
- 指向要写入的文件的指针。
fwrite(addressData, sizeData, numbersData, pointerToFile);
示例3：使用fwrite()写入二进制文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>struct threeNum
{int n1, n2, n3;
};int main()
{int n;struct threeNum num;FILE *fptr;if ((fptr = fopen("C:\\program.bin","wb")) == NULL){printf("Error! opening file");// 如果文件指针返回NULL，则程序退出。exit(1);}for(n = 1; n < 5; ++n){num.n1 = n;num.n2 = 5*n;num.n3 = 5*n + 1;fwrite(&num, sizeof(struct threeNum), 1, fptr); }fclose(fptr); return 0;
}
在此程序中，我们在C驱动器中创建一个新文件program.bin。
我们声明具有三个数字n1，n2和n3的结构体threeNum，并将其在主函数中定义为num。
现在，在for循环中，我们使用fwrite()将值存储到文件中。
第一个参数接受num的地址，第二个参数接受结构threeNum的大小。
由于我们仅插入num的一个实例，因此第三个参数为1。最后一个参数* fptr指向我们要存储数据的文件。
最后，我们关闭文件。
从二进制文件读取
fread()函数也采用与上述fwrite()函数相似的4个参数。
fread(addressData, sizeData, numbersData, pointerToFile);
示例4：使用fread()从二进制文件读取
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>struct threeNum
{int n1, n2, n3;
};int main()
{int n;struct threeNum num;FILE *fptr;if ((fptr = fopen("C:\\program.bin","rb")) == NULL){printf("Error! opening file");//如果文件指针返回NULL，则程序退出。exit(1);}for(n = 1; n < 5; ++n){fread(&num, sizeof(struct threeNum), 1, fptr); printf("n1: %d\tn2: %d\tn3: %d", num.n1, num.n2, num.n3);}fclose(fptr); return 0;
}
在此程序中，您读取相同的文件program.bin，并逐个循环浏览记录。
简单来说，您将从* fptr指向的文件中读取一个threeNum大小的threeNum*fptrnum记录到num结构中。
您将获得与示例3中插入的记录相同的记录。
使用fseek()获取数据
如果文件中有很多记录，并且需要访问特定位置的记录，则需要遍历所有记录才能获取该记录。
这将浪费大量的内存和操作时间。使用fseek()可以轻松获得所需数据。
顾名思义，fseek()将光标定位到文件中的给定记录。
fseek()的语法
fseek(FILE * stream, long int offset, int whence);
第一个参数流是指向文件的指针。第二个参数是要查找的记录的位置，第三个参数指定偏移量开始的位置。
| 位置 | 含义 |
|---|---|
| SEEK_SET | 从文件开头开始偏移。 |
| SEEK_END | 从文件的末尾开始偏移。 |
| SEEK_CUR | 从文件中光标的当前位置开始偏移。 |
示例5：fseek()
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>struct threeNum
{int n1, n2, n3;
};int main()
{int n;struct threeNum num;FILE *fptr;if ((fptr = fopen("C:\\program.bin","rb")) == NULL){printf("Error! opening file");//如果文件指针返回NULL，则程序退出。exit(1);}// 将光标移到文件末尾fseek(fptr, -sizeof(struct threeNum), SEEK_END);for(n = 1; n < 5; ++n){fread(&num, sizeof(struct threeNum), 1, fptr); printf("n1: %d\tn2: %d\tn3: %d\n", num.n1, num.n2, num.n3);cfseek(fptr, -2*sizeof(struct threeNum), SEEK_CUR);}fclose(fptr); return 0;
}
该程序将以相反的顺序（从最后到第一）开始从文件program.bin中读取记录并进行打印。
