C 語言文件讀寫

在本教程中，您將學習如何在C語言中處理文件。您將通過示例學習在C語言中使用fprintf()、fscanf()、fread()、fwrite()、fseek()等處理標準I/O。

文件是計算機存儲設備中用于存儲數(shù)據(jù)的容器。

為什么需要文件？

• 當程序終止時，所有數(shù)據(jù)都會丟失。即使程序終止，存儲在文件中也會保留您的數(shù)據(jù)。

• 如果必須輸入大量數(shù)據(jù)，則將花費大量時間來全部輸入。
  但是，如果您有一個包含所有數(shù)據(jù)的文件，則可以使用C中的一些命令方法輕松地訪問文件的內容。

• 您可以輕松地將數(shù)據(jù)從一臺計算機移動到另一臺計算機，而無需進行任何更改。

文件類型

處理文件時，您應該了解兩種類型的文件：

1. 文本文件

2. 二進制文件

1.文本文件

文本文件是普通的.txt文件。您可以使用任何簡單的文本編輯器（例如記事本）輕松創(chuàng)建文本文件。

打開這些文件時，您將以純文本形式看到文件中的所有內容。您可以輕松地編輯或刪除內容。

它們以最少的維護工作，易于閱讀，提供最少的安全性并占用更大的存儲空間。

2.二進制文件

二進制文件主要是計算機中的.bin文件。

它們不是以純文本格式存儲數(shù)據(jù)，而是以二進制格式（0和1）存儲數(shù)據(jù)。

與文本文件相比，它們可以容納更多數(shù)據(jù)，不易讀取，并提供更好的安全性。

文件操作

在C中，您可以對文件執(zhí)行四個主要操作：

1. 創(chuàng)建一個新文件

2. 打開現(xiàn)有文件

3. 關閉文件

4. 讀取信息并將信息寫入文件

處理文件

處理文件時，需要聲明文件類型的指針。文件和程序之間的通信需要此聲明。

FILE *fptr;

打開文件-用于創(chuàng)建和編輯

使用stdio.h頭文件中定義的fopen()函數(shù)打開文件。

在標準I / O中打開文件的語法為：

ptr = fopen("fileopen","mode");

例如，

fopen("E:\\cprogram\\newprogram.txt","w");
fopen("E:\\cprogram\\oldprogram.bin","rb");

• 假設該文件newprogram.txt在路徑E:\cprogram中不存在。第一個函數(shù)創(chuàng)建一個名為newprogram.txt的新文件，并按照'w'模式打開該文件進行寫入。
  寫入模式允許您創(chuàng)建和編輯（覆蓋）文件的內容。

• 現(xiàn)在，假設第二個二進制文件oldprogram.bin存在于路徑E:\cprogram中。第二個函數(shù)打開現(xiàn)有文件，以二進制模式'rb'讀取。
  讀取模式僅允許您讀取文件，而不能寫入文件。

關閉文件

讀取/寫入后，應關閉文件（文本文件和二進制文件）。

使用fclose()函數(shù)可以關閉文件。

fclose(fptr);

在這里，fptr是與要關閉的文件關聯(lián)的文件指針。

讀取和寫入文本文件

為了讀取和寫入文本文件，我們使用fprintf()和fscanf()函數(shù)。

它們只是printf()和scanf()的文件版本。 唯一的區(qū)別是fprint()和fscanf()需要指向結構FILE的指針。

示例1：寫入文本文件

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
   int num;
   FILE *fptr;

   // 如果您使用的是MacOS或Linux，請使用正確的路徑
   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;
}

該程序從用戶那里獲取一個號碼并將其存儲在文件中program.txt。

編譯并運行該程序后，您可以看到program.txt在計算機的C驅動器中創(chuàng)建的文本文件。打開文件時，您可以看到輸入的整數(shù)。

示例2：從文本文件讀取

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
   int num;
   FILE *fptr;

   if ((fptr = fopen("C:\\program.txt","r")) == NULL){
       printf("Error! opening file");

       //如果文件指針返回NULL，則程序退出。
       exit(1);
   }

   fscanf(fptr,"%d", &num);

   printf("Value of n=%d", num);
   fclose(fptr); 
  
   return 0;
}

該程序讀取program.txt文件中存在的整數(shù)并將其打印到屏幕上。

如果您從示例1成功創(chuàng)建了文件，運行此程序將為您提供輸入的整數(shù)。

其他函數(shù)，如fgetchar()，fputc()等，可以以類似的方式使用。

讀寫二進制文件

在二進制文件的情況下，fread()和fwrite()函數(shù)用于分別讀取和寫入磁盤上的文件。

寫入二進制文件

要寫入二進制文件，需要使用fwrite()函數(shù)。這些函數(shù)采用四個參數(shù)：

1. 要寫入磁盤的數(shù)據(jù)地址

2. 要寫入磁盤的數(shù)據(jù)大小

3. 此類數(shù)據(jù)的數(shù)量

4. 指向要寫入的文件的指針。

fwrite(addressData, sizeData, numbersData, pointerToFile);

示例3：使用fwrite()寫入二進制文件

#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");

       // 如果文件指針返回NULL，則程序退出。
       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，我們在C驅動器中創(chuàng)建一個新文件program.bin。

我們聲明具有三個數(shù)字n1，n2和n3的結構體threeNum，并將其在主函數(shù)中定義為num。

現(xiàn)在，在for循環(huán)中，我們使用fwrite()將值存儲到文件中。

第一個參數(shù)接受num的地址，第二個參數(shù)接受結構threeNum的大小。

由于我們僅插入num的一個實例，因此第三個參數(shù)為1。最后一個參數(shù)* fptr指向我們要存儲數(shù)據(jù)的文件。

最后，我們關閉文件。

從二進制文件讀取

fread()函數(shù)也采用與上述fwrite()函數(shù)相似的4個參數(shù)。

fread(addressData, sizeData, numbersData, pointerToFile);

示例4：使用fread()從二進制文件讀取

#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");

       //如果文件指針返回NULL，則程序退出。
       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，您讀取相同的文件program.bin，并逐個循環(huán)瀏覽記錄。

簡單來說，您將從* fptr指向的文件中讀取一個threeNum大小的threeNum*fptrnum記錄到num結構中。

您將獲得與示例3中插入的記錄相同的記錄。

使用fseek()獲取數(shù)據(jù)

如果文件中有很多記錄，并且需要訪問特定位置的記錄，則需要遍歷所有記錄才能獲取該記錄。

這將浪費大量的內存和操作時間。使用fseek()可以輕松獲得所需數(shù)據(jù)。

顧名思義，fseek()將光標定位到文件中的給定記錄。

fseek()的語法

fseek(FILE * stream, long int offset, int whence);

第一個參數(shù)流是指向文件的指針。第二個參數(shù)是要查找的記錄的位置，第三個參數(shù)指定偏移量開始的位置。

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");

       //如果文件指針返回NULL，則程序退出。
       exit(1);
   }
   
   // 將光標移到文件末尾
   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);
      fseek(fptr, -2*sizeof(struct threeNum), SEEK_CUR);
   }
   fclose(fptr); 
  
   return 0;
}

該程序將以相反的順序（從最后到第一）開始從文件program.bin中讀取記錄并進行打印。