C 文件处理 · Programiz 中文系列教程

# C 文件处理 > 原文： [https://www.programiz.com/c-programming/c-file-input-output](https://www.programiz.com/c-programming/c-file-input-output) #### 在本教程中，您将学习 C 语言中的文件处理。您将学习在示例的帮助下使用`fprintf()`，`fscanf()`，`fread()`，`fwrite()`，`fseek()`等在 C 中处理标准 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 中的一些命令轻松访问该文件的内容。 * 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： 1. 文本文件 2. 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，易于读取，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，即文本或二进制： 1. 创建一个新文件 2. 打开现有文件 3. 关闭文件 4. 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。 ```c 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()`函数执行打开文件。在标准 I/O 中打开文件的语法为： ```c ptr = fopen("fileopen","mode"); ``` 例如， ```c fopen("E:\\cprogram\\newprogram.txt","w"); fopen("E:\\cprogram\\oldprogram.bin","rb"); ``` * 假设文件`newprogram.txt`在位置`E:\cprogram`中不存在。第一个函数创建一个名为`newprogram.txt`的新文件，并根据`'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，我们假设第二个二进制文件`oldprogram.bin`存在于位置`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。标准 I/O 中的打开模式 | 模式 | 模式的含义 | 文件不存在期间 | | --- | --- | --- | | `r` | 打开以读取。 | 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` | 打开以写入。 | 如果文件存在，其内容将被覆盖。如果文件不存在，将创建它。 | | `wb` | 打开以二进制方式写入。 | 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` | 打开进行附加。数据添加到文件末尾。 | 如果文件不存在，将创建它。 | | `ab` | 打开以二进制方式附加。数据添加到文件末尾。 | 如果文件不存在，将创建它。 | | `r+` | 打开以读取和写入。 | 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+` | 打开以读取和写入。 | 如果文件存在，其内容将被覆盖。如果文件不存在，将创建它。 | | `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+` | 打开以读取和附加。 | 如果文件不存在，将创建它。 | | `ab+` | 打开以读取和附加二进制模式。 | 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()`函数关闭文件。 ```c fclose(fptr); ``` 在此，`fptr`是与要关闭的文件相关联的文件指针。 * * * ## 读取和写入文本文件为了读取和写入文本文件，我们使用函数`fprintf()`和`fscanf().` 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 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int num; FILE *fptr; // use appropriate location if you are using MacOS or Linux 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`program.txt`中。编译并运行该程序后，您会看到在计算机的 C 驱动器中创建的文本文件`program.txt`。打开文件时，您可以看到输入的整数。 * * * ### 示例 2：读取文本文件 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int num; FILE *fptr; if ((fptr = fopen("C:\\program.txt","r")) == NULL){ printf("Error! opening file"); // Program exits if the file pointer returns NULL. 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，例如`fgetchar()`，`fputc()`等也可以类似的方式使用。 * * * ## 读写二进制文件对于二进制文件，函数`fread()`和`fwrite()`分别用于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： 1. 要写入磁盘的数据地址 2. 要写入磁盘的数据大小 3. 此类数据的数量 4. 指向要写入的文件的指针。 ```c fwrite(addressData, sizeData, numbersData, pointerToFile); ``` * * * ### 示例 3：使用`fwrite()`写入二进制文件 ```c #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"); // Program exits if the file pointer returns NULL. 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`。我们用三个数字 - `n1`，`n2`和`n3`声明结构`threeNum`，并在主函数中将其定义为`num`。现在，在`for`循环中，我们使用`fwrite()`将值存储到文件中。第一个参数采用`num`的地址，第二个参数采用结构`threeNum`的大小。由于我们仅插入一个`num`的实例，因此第三个参数是`1`。并且，最后一个参数`*fptr`指向我们正在存储数据的文件。最后，我们关闭文件。 * * * ### 从二进制文件读取函数`fread()`也采用 4 个自变量，类似于上面的`fwrite()`函数。 ```c fread(addressData, sizeData, numbersData, pointerToFile); ``` * * * ### 示例 4：使用`fread()`从二进制文件读取 ```c #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"); // Program exits if the file pointer returns NULL. 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，您将读取同一文件`program.bin`，并逐个循环浏览记录。简单来说，就是从`* fptr`指向的文件中读取`threeNum`大小的`threeNum`记录到结构`num`中。您将获得与在**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()`可以更轻松地获取所需数据。顾名思义，`fseek()`将光标定位到文件中的给定记录。 * * * ### `fseek()`的语法 ```c 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。 `fseek()`中的不同`whence` | `whence` | 含义 | | --- | --- | | `SEEK_SET` | 从文件开头开始偏移。 | | `SEEK_END` | 从文件末尾开始偏移。 | | `SEEK_CUR` | 从文件中光标的当前位置开始偏移。 | * * * ### 示例 5：`fseek()` ```c #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"); // Program exits if the file pointer returns NULL. exit(1); } // Moves the cursor to the end of the file 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); fseek(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。