「C系列」C 文件读写

2024-06-20 1591阅读

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  • 一、C 文件读写
    • 1. 打开文件
    • 2. 写入文件
    • 3. 读取文件
    • 4. 关闭文件
    • 5. 文件读写模式
    • 6. 错误处理
    • 二、常见问题
      • 1. 文件打开失败
      • 2. 文件读写错误
      • 3. 文件读写位置
      • 4. 缓冲区刷新
      • 三、相关链接

        一、C 文件读写

        在C语言中，文件读写是通过一系列的标准库函数来完成的，这些函数在stdio.h头文件中定义。下面是一些常用的文件读写函数及其使用示例。

        「C系列」C 文件读写
        （图片来源网络，侵删）

        1. 打开文件

        使用fopen函数打开文件。它返回一个文件指针，该指针在后续的读写操作中会被用到。如果文件打开失败，fopen会返回NULL。

        #include 
int main() {
    FILE *file;
    file = fopen("example.txt", "w"); // 打开文件以写入，如果文件不存在则创建
    if (file == NULL) {
        perror("打开文件失败");
        return 1;
    }
    // ... 进行文件写入操作 ...
    fclose(file); // 关闭文件
    return 0;
}

        2. 写入文件

        使用fprintf、fputc、fputs等函数将数据写入文件。

        • fprintf：格式化写入，类似于printf。
        • fputc：写入一个字符。
        • fputs：写入一个字符串。 
          #include 
int main() {
    FILE *file;
    file = fopen("example.txt", "w");
    if (file == NULL) {
        perror("打开文件失败");
        return 1;
    }
    fprintf(file, "Hello, World!\n"); // 写入字符串
    fputc('A', file); // 写入字符A
    fputs("This is another line.\n", file); // 写入字符串
    fclose(file);
    return 0;
}

          3. 读取文件

          使用fscanf、fgetc、fgets等函数从文件中读取数据。

          • fscanf：格式化读取，类似于scanf。
          • fgetc：读取一个字符。
          • fgets：读取一行字符串。 
            #include 
#define MAX_LINE 100
int main() {
    FILE *file;
    char line[MAX_LINE];
    file = fopen("example.txt", "r"); // 打开文件以读取
    if (file == NULL) {
        perror("打开文件失败");
        return 1;
    }
    while (fgets(line, MAX_LINE, file) != NULL) { // 逐行读取文件
        printf("%s", line); // 输出读取到的行
    }
    fclose(file);
    return 0;
}

            4. 关闭文件

            使用fclose函数关闭文件。在文件读写操作完成后，一定要关闭文件，以释放系统资源。

            5. 文件读写模式

            fopen函数的第二个参数指定了文件的打开模式，常用的模式有：

            • "r"：只读模式，文件必须存在。
            • "w"：只写模式，如果文件不存在则创建，如果文件存在则清空文件内容。
            • "a"：追加模式，如果文件不存在则创建，如果文件存在则在文件末尾追加内容。
            • "r+"：读写模式，文件必须存在。
            • "w+"：读写模式，如果文件不存在则创建，如果文件存在则清空文件内容。
            • "a+"：读写模式，如果文件不存在则创建，如果文件存在则在文件末尾追加内容，并且可以读取文件内容。

              还有其他的模式选项，比如二进制模式"b"（在某些系统上用于区分文本和二进制文件）。例如，"rb"表示以二进制只读模式打开文件。

              6. 错误处理

              在文件操作中，应该始终检查fopen的返回值以确保文件成功打开。如果fopen返回NULL，应该使用perror或strerror等函数来打印错误信息。同样，在读取或写入文件时也应该检查相应的返回值以确保操作成功。

              二、常见问题

              在使用C语言进行文件读写时，可能会遇到一些常见问题。以下是一些常见问题及其详细案例代码：

              1. 文件打开失败

              当尝试打开一个不存在的文件，或者由于其他原因（如权限问题）无法打开文件时，fopen会返回NULL。

              案例代码：

              #include 
#include 
#include 
int main() {
    FILE *file;
    file = fopen("nonexistent_file.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        fprintf(stderr, "打开文件失败: %s\n", strerror(errno));
        return 1;
    }
    // ... 文件操作 ...
    fclose(file);
    return 0;
}

              2. 文件读写错误

              在读写文件时，如果发生错误（如磁盘空间不足、文件被截断等），相关的函数（如fread, fwrite）会返回一个与预期不符的值。

              案例代码（写入错误）：

              #include 
#include 
int main() {
    FILE *file;
    char buffer[1024] = "这是一些要写入的数据...";
    size_t bytes_written;
    file = fopen("example.txt", "w");
    if (file == NULL) {
        perror("打开文件失败");
        return 1;
    }
    bytes_written = fwrite(buffer, sizeof(char), sizeof(buffer), file);
    if (bytes_written != sizeof(buffer)) {
        fprintf(stderr, "写入文件时发生错误，只写入了%zu字节\n", bytes_written);
    }
    fclose(file);
    return 0;
}

              案例代码（读取错误）：

              #include 
#include 
#define BUFFER_SIZE 1024
int main() {
    FILE *file;
    char buffer[BUFFER_SIZE];
    size_t bytes_read;
    file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("打开文件失败");
        return 1;
    }
    bytes_read = fread(buffer, sizeof(char), BUFFER_SIZE, file);
    if (ferror(file)) {
        fprintf(stderr, "读取文件时发生错误\n");
        clearerr(file); // 清除错误标志和结束标志
    }
    // 处理读取到的数据...
    fclose(file);
    return 0;
}

              3. 文件读写位置

              默认情况下，文件读写操作是从文件的开始位置进行的。但是，可以使用fseek函数来移动文件读写位置。

              案例代码：

              #include 
int main() {
    FILE *file;
    char buffer[10];
    file = fopen("example.txt", "r+"); // 以读写模式打开文件
    if (file == NULL) {
        perror("打开文件失败");
        return 1;
    }
    // 假设文件内容是 "Hello, World!"
    // 移动到文件的第7个字节处（'W'的位置）
    if (fseek(file, 6, SEEK_SET) != 0) { // SEEK_SET表示从文件开始位置计算偏移量
        perror("fseek失败");
        fclose(file);
        return 1;
    }
    // 读取接下来的3个字节
    if (fread(buffer, sizeof(char), 3, file) != 3) {
        perror("fread失败");
    } else {
        printf("读取到的内容是: %s\n", buffer); // 输出 "Wor"
    }
    fclose(file);
    return 0;
}

              4. 缓冲区刷新

              在C语言中，当使用printf、fprintf等函数向文件或标准输出（如控制台）写入数据时，这些数据首先会被写入到一个内部缓冲区中，而不是直接写入到文件或输出设备。这种缓冲机制是为了提高I/O效率，因为将数据写入缓冲区通常比直接写入到设备要快得多。然而，在某些情况下，你可能希望立即将数据从缓冲区刷新（flush）到目标设备。

              在文件I/O中，你可以使用fflush函数来刷新文件缓冲区。fflush函数接受一个文件指针作为参数，并将该指针指向的文件的所有未写入的数据立即写入到文件中。如果参数是NULL，则fflush会刷新所有打开的文件流。

              下面是一个使用fflush刷新文件缓冲区的示例代码：

              #include 
int main() {
    FILE *file;
    // 打开文件以写入
    file = fopen("example.txt", "w");
    if (file == NULL) {
        perror("打开文件失败");
        return 1;
    }
    // 写入一些数据到缓冲区
    fprintf(file, "Hello, World!\n");
    // 刷新缓冲区，将数据立即写入到文件
    if (fflush(file) != 0) {
        perror("刷新文件缓冲区失败");
        fclose(file);
        return 1;
    }
    // 写入更多的数据到缓冲区
    fprintf(file, "This is another line.\n");
    // 关闭文件，这也会隐式地刷新缓冲区
    fclose(file);
    return 0;
}

              在上面的示例中，我们首先使用fprintf函数将一些数据写入到文件缓冲区中。然后，我们调用fflush(file)来立即将这些数据从缓冲区刷新到文件中。之后，我们又写入了更多的数据到缓冲区，但这次我们没有显式地调用fflush，而是在最后关闭文件时，缓冲区会被隐式地刷新。

              需要注意的是，关闭文件（使用fclose函数）也会刷新该文件的缓冲区。因此，如果你确信在文件操作完成后会关闭文件，那么通常不需要显式地调用fflush。然而，在某些情况下，你可能希望在关闭文件之前立即看到写入的数据，这时就可以使用fflush函数来刷新缓冲区。

              三、相关链接

              1. Visual Studio Code下载地址
              2. Sublime Text下载地址
              3. 「C系列」C 简介
              4. 「C系列」C 基本语法
              5. 「C系列」C 数据类型
              6. 「C系列」C 变量及常见问题梳理
              7. 「C系列」C 常量
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              9. 「C系列」C 运算符
              10. 「C系列」C 判断/循环
              11. 「C系列」C 函数
              12. 「C系列」C 作用域规则
              13. 「C系列」C 数组
              14. 「C系列」C enum(枚举)
              15. 「C系列」C 指针及其应用案例
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