# 读写文件 在C语言中，读写文件比较灵活，既可以每次读写一个字符，也可以读写一个字符串，甚至是任意字节的数据（数据块）。 ## 以字符形式读写文件 ### 字符读取函数 fgetc() fgetc 是 file get char 的缩写，意思是从指定的文件中读取一个字符。fgetc() 的用法为： ```c int fgetc(FILE *fp); ``` fp 为文件指针。fgetc() 读取成功时返回读取到的字符，读取到文件末尾或读取失败时返回`EOF`。 EOF 是 end of file 的缩写，表示文件末尾，是在 stdio.h 中定义的宏，它的值是一个负数，往往是 -1。fgetc() 的返回值类型之所以为 int，就是为了容纳这个负数（char不能是负数）。EOF 不绝对是 -1，也可以是其他负数，这要看编译器的实现。 ```c char ch; FILE *fp = fopen("D:\\Data\\C++\\Cpp\\Project7\\Debug\\demo.txt", "r+"); ch = fgetc(fp); //表示从demo.txt文件中读取一个字符并保存到变量ch中 ``` 在文件内部有一个位置指针，用来指向当前读写到的位置，也就是读写到第几个字节。在文件打开时，该指针总是指向文件的第一个字节。使用 fgetc() 函数后，该指针会向后移动一个字节，所以可以连续多次使用 fgetc() 读取多个字符。 注意：这个文件内部的位置指针与C语言中的指针不是一回事。位置指针仅仅是一个标志，表示文件读写到的位置，也就是读写到第几个字节，它不表示地址。文件每读写一次，位置指针就会移动一次，它不需要你在程序中定义和赋值，而是由系统自动设置，对用户是隐藏的。 实例 ```c #include int main(){ FILE *fp; char ch; if((fp=fopen("D:\\Data\\C++\\Cpp\\Project7\\Debug\\demo.txt", "r+"))==NULL){ puts("Fail to open file!"); exit(0); } while((ch=fgetc(fp)) != EOF){ putchar(ch); } putchar('\n'); fclose(fp); return 0; } ``` **对 EOF 的说明** EOF 本来表示文件末尾，意味着读取结束，但是很多函数在读取出错时也返回 EOF，那么当返回 EOF 时，到底是文件读取完毕了还是读取出错了？我们可以借助 stdio.h 中的两个函数来判断，分别是 feof() 和 ferror()。 feof() 函数用来判断文件内部指针是否指向了文件末尾，它的原型是： ```c int feof(FILE *fp); ``` 当指向文件末尾时返回非零值，否则返回零值。 ferror() 函数用来判断文件操作是否出错，它的原型是： ```c int ferror(FILE *fp); ``` 出错时返回非零值，否则返回零值。 需要说明的是，文件出错是非常少见的情况，上面的示例基本能够保证将文件内的数据读取完毕。如果追求完美，也可以加上判断并给出提示： ```c #include int main() { FILE *fp; char ch; //如果文件不存在 if ((fp = fopen("D:\\Data\\C++\\Cpp\\Project7\\Debug\\demo.txt", "r+")) == NULL) { puts("Fail to open file!"); exit(0); } //每次读取一个字节，直到读取完成 while ((ch = fgetc(fp)) != EOF) { putchar(ch); } putchar('\n'); //输出读取的状态 if (ferror(fp)) { puts("读取出错"); } else { puts("读取成功"); } //关闭文件 fclose(fp); return 0; } ``` ### 字符写入函数fputc() fputc 是 file output char 的所以，意思是向指定的文件中写入一个字符。fputc() 的用法为： ```c int fputc(int ch, FILE *fp); ``` ch 为要写入的字符，fp 为文件指针。fputc() 写入成功时返回写入的字符，失败时返回 EOF，返回值类型为 int 也是为了容纳这个负数。例如： ```c fputc('a', fp); //或者 char ch = 'a'; fputc(ch, fp); //表示把字符 'a' 写入fp所指向的文件中。 ``` **两点说明** 1) 被写入的文件可以用写、读写、追加方式打开，用写或读写方式打开一个已存在的文件时将清除原有的文件内容，并将写入的字符放在文件开头。如需保留原有文件内容，并把写入的字符放在文件末尾，就必须以追加方式打开文件。不管以何种方式打开，被写入的文件若不存在时则创建该文件。 2) 每写入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。 **实例** ``` #include int main() { FILE *fp; char ch; //判断文件是否成功打开 if ((fp = fopen("wang.txt", "wt")) == NULL) { puts("Fail to open file."); exit(0); } printf("Input a string: \n"); //每次从键盘读取一个字符并写入文件 while ((ch = getchar()) != '\n') { fputc(ch, fp); } //关闭文件 fclose(fp); return 0; } ``` 运行程序，输入一行字符并按回车键结束，打开D盘下的 demo.txt 文件，就可以看到刚才输入的内容。程序每次从键盘读取一个字符并写入文件，直到按下回车键，while 条件不成立，结束读取。 ## 以字符串形式读取文件 fgetc() 和 fputc() 函数每次只能读写一个字符，速度较慢；实际开发中往往是每次读写一个字符串或者一个数据块，这样能明显提高效率。 ### 读字符串函数fgets() fgets() 函数用来从指定的文件中读取一个字符串，并保存到字符数组中，它的用法为： ```c char *fgets(char *str, int n, FILE *fp); ``` str 为字符数组，n 为要读取的字符数目，fp 为文件指针。 返回值：读取成功时返回字符数组首地址，也即 str；读取失败时返回 NULL；如果开始读取时文件内部指针已经指向了文件末尾，那么将读取不到任何字符，也返回 NULL。 注意，读取到的字符串会在末尾自动添加 '\0'，n 个字符也包括 '\0'。也就是说，实际只读取到了 n-1 个字符，如果希望读取 100 个字符，n 的值应该为 101。 ```c #define N 101 char str[N]; FILE *fp = fopen("...", "r"); fgets(str, N, fp); ``` 需要重点说明的是，在读取到 n-1 个字符之前如果出现了换行，或者读到了文件末尾，则读取结束。这就意味着，不管 n 的值多大，fgets() 最多只能读取一行数据，不能跨行。在C语言中，没有按行读取文件的函数，我们可以借助 fgets()，将 n 的值设置地足够大，每次就可以读取到一行数据。 ```c #include #include #define N 100 int main(){ FILE *fp; char str[N+1]; if( (fp=fopen("d:\\demo.txt","rt")) == NULL ){ puts("Fail to open file!"); exit(0); } while(fgets(str, N, fp) != NULL){ printf("%s", str); } fclose(fp); return 0; } ``` fgets() 遇到换行时，会将换行符一并读取到当前字符串。该示例的输出结果之所以和 demo.txt 保持一致，该换行的地方换行，就是因为 fgets() 能够读取到换行符。而 gets() 不一样，它会忽略换行符。 ### 写字符串函数fputs() fputs() 函数用来向指定的文件写入一个字符串，它的用法为： ```c int fputs(char *str, FILE *fp); ``` str 为要写入的字符串，fp 为文件指针。写入成功返回非负数，失败返回 EOF。 实例向上例中建立的文件中追加一个字符串。 ```c #include int main(){ FILE *fp; char str[102] = {0}, strTemp[100]; if( (fp=fopen("D:\\demo.txt", "at+")) == NULL ){ puts("Fail to open file!"); exit(0); } printf("Input a string:"); gets(strTemp); strcat(str, "\n"); strcat(str, strTemp); fputs(str, fp); fclose(fp); return 0; } ``` ## 以数据块的形式读写文件 fgets() 有局限性，每次最多只能从文件中读取一行内容，因为 fgets() 遇到换行符就结束读取。如果希望读取多行内容，需要使用 fread() 函数；相应地写入函数为 fwrite()。 对于 Windows 系统，使用 fread() 和 fwrite() 时应该以二进制的形式打开文件，fread() 函数用来从指定文件中读取块数据。所谓块数据，也就是若干个字节的数据，可以是一个字符，可以是一个字符串，可以是多行数据，并没有什么限制。fread() 的原型为： ```c size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *fp); ``` fwrite() 函数用来向文件中写入块数据，它的原型为： ```c size_t fwrite(void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *fp); ``` 对参数的说明： - ptr 为内存区块的指针，它可以是数组、变量、结构体等。fread() 中的 ptr 用来存放读取到的数据，fwrite() 中的 ptr 用来存放要写入的数据。 - size：表示每个数据块的字节数。 - count：表示要读写的数据块的块数。 - fp：表示文件指针。 - 理论上，每次读写 size*count 个字节的数据。 size_t 是在 stdio.h 和 stdlib.h 头文件中使用 typedef 定义的数据类型，表示无符号整数，也即非负数，常用来表示数量。 返回值：返回成功读写的块数，也即 count。如果返回值小于 count： - 对于 fwrite() 来说，肯定发生了写入错误，可以用 ferror() 函数检测。 - 对于 fread() 来说，可能读到了文件末尾，可能发生了错误，可以用 ferror() 或 feof() 检测。 【实例】从键盘输入一个数组，将输入写入文件后再读取出来。 ```c #include #define N 5 int main() { //从键盘输入数据放入a，从文件读取数据放入b int a[N], b[N]; int i, size = sizeof(int); FILE *fp; //打开文件，如果文件不存在则则退出 if ((fp = fopen("wang.txt", "rb+")) == NULL) { puts("Fail to open file."); exit(0); } //从键盘输入数据, 并保存到数据a printf("Input 5 nums: "); for (i = 0; i < N; i++) { scanf("%d", &a[i]); } //将数组a内容写入到文件 fwrite(a, size, N, fp); //将文件中的位置指针重新定位到文件开头 rewind(fp); //从文件读入内容并保存到数组b fread(b, size, N, fp); //在屏幕上显示数组b的内容 for (i = 0; i < N; i++) { printf("%d ", b[i]); } printf('\n'); //关闭文件 fclose(fp); return 0; } ``` 打开 demo.txt，发现文件内容根本无法阅读。这是因为我们使用`"rb+"`方式打开文件，数组会原封不动地以二进制形式写入文件，一般无法阅读。 数据写入完毕后，位置指针在文件的末尾，要想读取数据，必须将文件指针移动到文件开头，这就是`rewind(fp);`的作用。 文件的后缀不一定是 .txt，它可以是任意的，你可以自己命名，例如 demo.ddd、demo.doc、demo.diy 等。 【实例】从键盘输入两个学生数据，写入一个文件中，再读出这两个学生的数据显示在屏幕上。 ```c #include #define N 2 struct stu { char name[20]; int num; int age; float score; }boya[N], boyb[N], *pa, *pb; int main() { FILE *fp; int i; pa = boya; pb = boyb; //打开文件，如果文件不存在则退出 if ((fp = fopen("demo.txt", "wb+")) == NULL) { printf("Fail to open file."); exit(0); } //从键盘输入数据 printf("Input two students data: \n"); for (i = 0; i < N; i++, pa++) { scanf("%s %d %d %f", pa->name, &pa->num, &pa->age, &pa->score); } //将数组boya数据写入文件 fwrite(boya, sizeof(struct stu), N, fp); //将文件指针重置到开头处 rewind(fp); //从文件读取数据并保存到数据boyb fread(boyb, sizeof(struct stu), N, fp); //输出数组boyb的数据 for (i = 0; i < N; i++, pb++) { printf("%s, %d, %d, %f\n", pb->name, pb->num, pb->age, pb->score); } //关闭文件 fclose(fp); return 0; } ``` Input two students data: wangyuedong 123456 28 99.9 zhangsan 987456 18 60.3 wangyuedong, 123456, 28, 99.900002 zhangsan, 987456, 18, 60.299999