C语言，文件操作详解，C语言文件操作详解指南

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摘要：，，本文详细介绍了C语言中的文件操作，涵盖了文件的打开、读写、关闭等基本操作。通过本文，读者可以了解到C语言中文件操作的基本流程和注意事项，包括文件指针的使用、文件读写函数的应用以及文件操作中的错误处理。本文还深入探讨了文件操作的细节和常见问题解决方案，帮助读者更好地掌握C语言文件操作技巧。

什么是文件

文件的类型

文件操作

流的概念

标准流

文件操作的步骤

文件的打开与关闭

fopen

fclose

文件的顺序读写

fgetc

fputc

fputs

fgets

fscanf

fprintf

fwrite

fread

文件的随机读写

fseek

ftell

rewind

文件读取结束的判定

什么是文件

文件是是计算机硬盘存储的数据的集合，它可以是文本文档，也可以是图片，程序等等。将数据存储进文件内可以很好的保存数据，方便程序员对文件的操作。

文件的类型

一般根据存储数据类型的不同可以分为二进制文件和文本文件。数据在内存中是以二进制存储的，不加任何转换的输出就是二进制文件，如果要求数据在外存以ASCII码（美国信息交换标准代码）的形式显示就是文本文件。

需要注意的是，数值型数据在外存中既可以以二进制存储，也可以以ASCII值存储，字符型数据在外存中只能以ASCII值存储，而这两者在内存中都是以二进制存储的。

文件操作

流的概念

我们程序的数据需要输出到各种外部设备，也需要从外部设备获取数据，不同的外部设备的输⼊输出操作各不相同，为了⽅便程序员对各种设备进⾏⽅便的操作，我们抽象出了流的概念，我们可以把流想象成流淌着字符的河。 C程序针对⽂件、画⾯、键盘等的数据输⼊输出操作都是通过流操作的。⼀般情况下，我们要想向流⾥写数据，或者从流中读取数据，都是要打开流，然后操作。

换句话说：流就是程序员与外部沟通的桥梁

同样在对文件进行操作的时候本质上也是数据的输入与输出，所以也要以流为介质，每个文件都有一个与之对应的文件信息区（也就是所谓的流），我们可以通过定义FILE*（文件指针）类型的变量实现与文件有关的操作。

标准流

C语言程序在启动时默认打开了三个流：

stdin —— 标准输入流，用于获取从键盘上输入的数据，如scanf，fscanf（后续会讲）等
stdout —— 标准输出流，将从键盘获取的数据显示在控制台（就是屏幕）上，如printf，fprintf等

stderr —— 标准错误流，将错误信息显示在控制台上

标准流可以理解为数据读取和输出都是在屏幕上进行的，而在文件操作时会用到文件流，也就是专门进行文件操作的流，通过文件流就可以使用各种函数较好的对文件进行维护。

文件操作的步骤

那么我们该如何找到文件呢？

FILE* pf=NULL;

C语言规定，所有的文件操作都是基于文件类型的指针，也就是说，通过⽂件指针变量能够间接找到与它关联的⽂件。

文件操作大概可以分为三步：

打开文件（fopen）
读/写文件
关闭文件（fclose）

代码框架如下：

VS编译环境下需要在头文件前加#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS预编译指令，因为编译器认为fopen是不安全的。

几乎所有的文件操作的都是基于这个模板开展的。

int main()
{
	//创建文件指针并打开文件
	FILE* pf = fopen("test_3_26", "r");
	//判断是否能打开文件
	if (pf == NULL)
	{
		perror("fopen");//显示报错信息
		return 1;
	}
	//文件操作(读/写)
    /*.......*/
	//关闭文件
	fclose(pf);
	pf = NULL;//将pf置空防止其成为野指针
	return 0;
}

接下来我们会对在文件操作中常用的函数进行讲解。

文件的打开与关闭

fopen

作用：打开指定路径下的文件。

FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode );

参数1

const char * filename：打开文件的路径，可分为绝对路径和相对路径：

绝对路径是文件或目录在文件系统中的完整路径，从根目录开始一直到目标文件或目录的路径描述。
使用绝对路径时，需要提供完整的路径信息，包括根目录。
例如，Windows 系统中的绝对路径可能类似于 C:\Users\Username\Documents\photos，Linux 或 macOS 中的绝对路径可能类似于 /home/username/documents/photos

相对路径是相对于当前工作目录（当前所在位置）的路径。

使用相对路径时，文件或目录的位置是相对于当前位置的描述，不需要从根目录开始描述。

例如，在一个名为 documents 的文件夹中有一个子文件夹 photos，要访问 photos 文件夹可以使用相对路径 ./photos。在C程序中如果文件和main文件在同一个文件夹下，相对路径就是文件名+后缀名。

参数2

const char * mode：打开文件的方式（只需要记最常用的几种即可）

⽂件使⽤⽅式	含义	如果指定⽂件不存在
“r”（只读）	为了输⼊数据，打开⼀个已经存在的⽂本⽂件	出错
“w”（只写）	为了输出数据，打开⼀个⽂本⽂件	建⽴⼀个新的⽂件
“a”（追加）	向⽂本⽂件尾添加数据	建⽴⼀个新的⽂件
“rb”（只读）	为了输⼊数据，打开⼀个⼆进制⽂件	出错
“wb”（只写）	为了输出数据，打开⼀个⼆进制⽂件	建⽴⼀个新的⽂件
“ab”（追加）	向⼀个⼆进制⽂件尾添加数据	建⽴⼀个新的⽂件
“r+”（读写）	为了读和写，打开⼀个⽂本⽂件	出错
“w+”（读写）	为了读和写，建议⼀个新的⽂件	建⽴⼀个新的⽂件
“a+”（读写）	打开⼀个⽂件，在⽂件尾进⾏读写	建⽴⼀个新的⽂件
“rb+”（读写）	为了读和写打开⼀个⼆进制⽂件	出错
“wb+”（读写）	为了读和写，新建⼀个新的⼆进制⽂件	建⽴⼀个新的⽂件

返回值：如果打开文件成功返回该文件的地址，打开失败返回NULL。

样例：

/*文件操作模板省略*/
FILE* pf = fopen("test_3_26", "r");//以“只读”的方式打开文件
if (pf == NULL)
{
    fclose(pf);//关闭文件
	perror("fopen");
	return 1;
}

fclose

作用：关闭参数指针指向的文件

int fclose ( FILE * stream );

参数FILE*stream：直接传入指向要关闭文件的指针即可（如上文中的pf）。

返回值：如果文件被成功关闭则返回返回0，如果失败返回非0值。

文件的顺序读写

函数名	功能	适⽤于
fgetc	字符输⼊函数	所有输⼊流
fputc	字符输出函数	所有输出流
fgets	⽂本⾏输⼊函数	所有输⼊流
fputs	⽂本⾏输出函数	所有输出流
fscanf	格式化输⼊函数	所有输⼊流
fprintf	格式化输出函数	所有输出流
fread	⼆进制输⼊	⽂件
fwrite	⼆进制输出	⽂件

对于本文来说，适用于所有流的意思是该函数既可以在标准流中进行输入或输出，也可以在文件中输入或输出，只适用于文件流代表该函数只能在文件中进行数据操作。

fgetc

作用：从文件流中获取一个字符（一次只能获取一个字符），需要注意的是每次调用fgetc函数后文件中的光标会后移读取下一个字符，直到EOF。

int fgetc ( FILE * stream );

参数：指向指定文件的指针。

返回值：如果成功读取到字符，则返回该字符的ASCII码值；如果读取失败或文件结束（EOF）返回EOF。

样例：

//读取文本文件text_3_26中的所有字符
/*文件操作模板省略*/
int ch = 0;
while ((ch = fgetc(pf)) != EOF)
{
	printf("%c\n", ch);
}

输出结果：

C语言，文件操作详解，C语言文件操作详解指南第1张

fputc

作用：每次向文件中写入一个字符，写入成功后光标后移。

int fputc ( int character, FILE * stream );

参数：

int character：要写入文件的字符
FILE * stream：指向要写入文件的指针

返回值：如果字符被成功写入返回被写入字符的ASCII值，如果写入失败返回EOF。

样例：

/*文件操作模板省略*/
fputc('a', pf);
fputc('b', pf);
fputc('c', pf);
fputc('d', pf);
fputc('e', pf);

输出结果：

C语言，文件操作详解，C语言文件操作详解指南第2张

fputs

作用：向文件中写入字符串

int fputs ( const char * str, FILE * stream );

参数：

const char * str：被写入的字符串。
FILE * stream：指向文件的指针。

返回值：成功写入返回一个非负值，写入失败返回EOF。

样例：

在多次调用fputs函数时如果不加'\n'修饰，字符串会在上次光标停留处继续打印在同一行，在字符串后加上'\n'才会换行输出。

不加'\n'
```
fputs("hello world", pf);
fputs("hello world", pf);
```
运行结果：
- 加'\n'
```
fputs("hello world\n", pf);
fputs("hello world", pf);
```
  运行结果：
  fgets
  作用：从文件中最多读取num-1个字符并存入字符串，并在字符串结尾加上'\0'（第num个字符）
```
char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );
```
  参数：
  1. char * str：指向从文件中读取的字符串的字符指针。
  2. int num：最多从文件中读取的num-1个字符，第num位放'str'。
  返回值：成功后，该函数返回 文件末尾。如果在尝试读取字符时遇到并且 str，返回NULL。如果在读取任何字符之前发生这种情况，则返回的指针为空指针NULL（str 的内容保持不变）。如果发生读取错误，则报错，并返回空指针NULL（但
```
char arr[10] = { 0 };
fgets(arr, 10, pf);
```
  指向的内容可能已更改）。
  样例：
```
/*文件操作模板省略*/
char arr[20] = { 0 };
while (fgets(arr, 20, pf) != NULL)//读取到文件末尾返回NULL
{
	printf("%s", arr);
}
```
          fgets只能读取在同一行的字符，而且如果条件允许'\n'也会读取进来，但是不会换行的读取。
  读取文件中的全部数据：
  fscanf
  运行结果：
```
int fscanf ( FILE * stream, const char * format, ... );
```
  作用：从文件中读取格式化的数据。
- FILE * stream：打开文件的指针。
- FILE * stream：指定的文件指针
- const void * ptr：指向被写入元素内存块的指针。
- void * ptr：从文件中读取的数据放在ptr中。