C语言之文件操作

一、标准文件的读写

1.文件的打开fopen()
文件的打开操作表示将给用户指定的文件在内存分配一个FILE结构区,并将该结构的指针返回给用户程序,以后用户程序就可用此FILE指针来实现对指定文件的存取操作了。当使用打开函数时,必须给出文件名、文件操作方式(读、写或读写),如果该文件名不存在,就意味着建立(只对写文件而言,对读文件则出错),并将文件指针指向文件开头。若已有一个同名文件存在,则删除该文件,若无同名文件,则建立该文件,并将文件指针指向文件开头。

fopen(char *filename,char *type);

其中filename是要打开文件的文件名指针,一般用双引号括起来的文件名表示,也可使用双反斜杠隔开的路径名。而type参数表示了对打开文件的操作方式。其可采用的操作方式如下:

方式 含义
r 打开,只读
w 打开,文件指针指到头,只写
a 打开,指向文件尾,在已存在文件中追加
rb 打开一个二进制文件,只读
wb 打开一个二进制文件,只写
ab 打开一个二进制文件,进行追加
r+ 以读/写方式打开一个已存在的文件
w+ 以读/写方式建立一个新的文本文件
a+ 以读/写方式打开一个文件文件进行追加
rb+ 以读/写方式打开一个二进制文件
wb+ 以读/写方式建立一个新的二进制文件
ab+ 以读/写方式打开一个二进制文件进行追加

当用fopen()成功的打开一个文件时,该函数将返回一个FILE指针,如果文件打开失败,将返回一个NULL指针。如想打开test文件,进行写:

FILE *fp;
if((fp=fopen(test,w))==NULL)
{
    printf("File cannot be opened\n");
    exit();
}
else 
    printf("File opened for writing\n");
……
fclose(fp);

DOS操作系统对同时打开的文件数目是有限制的,缺省值为5,可以通过修改CONFIG.SYS文件改变这个设置。

2.关闭文件函数fclose()
文件操作完成后,必须要用fclose()函数进行关闭,这是因为对打开的文件进行写入时,若文件缓冲区的空间未被写入的内容填满,这些内容不会写到打开的文件中去而丢失。只有对打开的文件进行关闭操作时,停留在文件缓冲区的内容才能写到该文件中去,从而使文件完整。再者一旦关闭了文件,该文件对应的FILE结构将被释放,从而使关闭的文件得到保护,因为这时对该文件的存取操作将不会进行。文件的关闭也意味着释放了该文件的缓冲区。

int fclose(FILE *stream);

它表示该函数将关闭FILE指针对应的文件,并返回一个整数值。若成功地关闭了文件,则返回一个0值,否则返回一个非0值。常用以下方法进行测试

   if(fclose(fp)!=0)
{
    printf("File cannot be closed\n");
    exit(1);
}
else
    printf("File is now closed\n");
    

当打开多个文件进行操作,而又要同时关闭时,可采用fcloseall()函数,它将关闭所有在程序中打开的文件。

int fcloseall();

该函数将关闭所有已打开的文件,将各文件缓冲区未装满的内容写到相应的文件中去,接着释放这些缓冲区,并返回关闭文件的数目。如关闭了4个文件,则当执行:

n=fcloseall();

时,n应为4。

3.文件的读写

(1).读写文件中字符的函数(一次只读写文件中的一个字符):

int fgetc(FILE *stream);
int fgetchar(void);
int fputc(int ch,FILE *stream);
int fputchar(int ch);
int getc(FILE *stream);
int putc(int ch,FILE *stream);

其中fgetc()函数将把由流指针指向的文件中的一个字符读出,例如:

ch=fgetc(fp);

将把流指针fp指向的文件中的一个字符读出,并赋给ch,当执行fgetc()函数时,若当时文件指针指到文件尾,即遇到文件结束标志EOF(其对应值为-1),该函数返回一个-1给ch,在程序中常用检查该函数返回值是否为-1来判断是否已读到文件尾,从而决定是否继续。

#include "stdio.h"
main()
{
    FILE *fp;
    ch ch;
    if((fp=fopen(myfile.tex,r))==NULL)
    {
        printf("file cannot be opened\n");
        exit(1);
    }
    while((ch=fgetc(fp))!=EOF) fputc(ch,stdout);
    fclose(fp);
}

该程序以只读方式打开myfile.txt文件,在执行while循环时,文件指针每循环一次后移一个字符位置。用fgetc()函数将文件指针指定的字符读到ch变量中,然后用fputc()函数在屏幕上显示,当读到文件结束标志EOF时,变关闭该文件。
上面的程序用到了fputc()函数,该函数将字符变量ch的值写到流指针指定的文件中去,由于流指针用的是标准输出(显示器)的FILE指针stdout,故读出的字符将在显示器上显示。又比如:

fputc(ch,fp);

该函数执行结构,将把ch表示的字符送到流指针fp指向的文件中去。
在TC中,putc()等价于fput(),getc()等价于fgetc()。
putchar(c)相当于fputc(c,stdout);getchar()相当于fgetc(stdin)。
注意,这里使用char ch,其实是不科学的,因为最后判断结束标志时,是看ch!=EOF,而EOF的值为-1,这显然和char是不能比较的。所以,某些使用,我们都定义成int ch。
(2).读写文件中字符串的函数

 
 char *fgets(char *string,int n,FILE *stream);
char *gets(char *s);
int fprintf(FILE *stream,char *format,variable-list);
int fputs(char *string,FILE *stream);
int fscanf(FILE *stream,char *format,variable-list);

其中fgets()函数将把由流指针指定的文件中n-1个字符,读到由指针stream指向的字符数组中去,例如:

fgets(buffer,9,fp);

将把fp指向的文件中的8个字符读到buffer内存区,buffer可以是定义的字符数组,也可以是动态分配的内存区。
注意,fgets()函数读到'
'就停止,而不管是否达到数目要求。同时在读取字符串的最后加上''。
fgets()函数执行完以后,返回一个指向该串的指针。如果读到文件尾或出错,则均返回一个空指针NULL,所以长用feof()函数来测定是否到了文件尾或者是ferror()函数来测试是否出错,例如下面的程序用fgets()函数读test.txt文件中的第一行并显示出来:

#include "stdio.h"
main()
{
    FILE *fp;
    char str[128];
    if((fp=fopen(test.txt,r))==NULL)
    {
        printf("cannot open file\n");
        exit(1);
    }
    while(!feof(fp))
    {
        if(fgets(str,128,fp)!=NULL) printf("%s",str);
    }
    fclose(fp);
}

gets()函数执行时,只要未遇到换行符或文件结束标志,将一直读下去。因此读到什么时候为止,需要用户进行控制,否则可能造成存储区的溢出。
fputs()函数想指定文件写入一个由string指向的字符串,''不写入文件。
fprintf()和fscanf()同printf()和scanf()函数类似,不同之处就是printf()函数是想显示器输出,fprintf()则是向流指针指向的文件输出;fscanf()是从文件输入。
下面程序是向文件test.dat里输入一些字符:

#include 
main() 
{ 
    char *s=That's good news; 
    int i=617;
    FILE *fp;
    fp=fopne(test.dat, w); /*建立一个文字文件只写*/ 
    fputs(Your score of TOEFLis,fp); /*向所建文件写入一串字符*/ 
    fputc(':', fp); /*向所建文件写冒号:*/ 
    fprintf(fp, %d, i); /*向所建文件写一整型数*/ 
    fprintf(fp, %s, s); /*向所建文件写一字符串*/ 
    fclose(fp);
}

用DOS的TYPE命令显示TEST.DAT的内容如下所示:
屏幕显示

Your score of TOEFL is: 617
That's good news

下面的程序是把上面的文件test.dat里的内容在屏幕上显示出来

#include 
main() 
{ 
    char *s, m[20]; 
    int i; 
    FILE *fp; 
    fp=fopen(test.dat, r); /*打开文字文件只读*/ 
    fgets(s, 24, fp); /*从文件中读取23个字符*/ 
    printf("%s", s);
    fscanf(fp, %d, &i); /*读取整型数*/ 
    printf("%d", i);
    putchar(fgetc(fp)); /*读取一个字符同时输出*/ 
    fgets(m, 17, fp); /*读取16个字符*/ 
    puts(m); /*输出所读字符串*/ 
    fclose(fp);
    getch();
}

运行后屏幕显示:

Your score of TOEFL is: 617 
That's good news

4.清除和设置文件缓冲区
(1).清除文件缓冲区函数:

int fflush(FILE *stream);
int flushall();

fflush()函数将清除由stream指向的文件缓冲区里的内容,常用于写完一些数据后,立即用该函数清除缓冲区,以免误操作时,破坏原来的数据。
flushall()将清除所有打开文件所对应的文件缓冲区。
(2).设置文件缓冲区函数

void setbuf(FILE *stream,char *buf);
void setvbuf(FILE *stream,char *buf,int type,unsigned size);

这两个函数将使得打开文件后,用户可建立自己的文件缓冲区,而不使用fopen()函数打开文件设定的默认缓冲区。
对于setbuf()函数,buf指出的缓冲区长度由头文件stdio.h中定义的宏BUFSIZE的值决定,缺省值为512字节。当选定buf为空时,setbuf函数将使的文件I/O不带缓冲。而对setvbuf函数,则由malloc函数来分配缓冲区。参数size指明了缓冲区的长度(必须大于0),而参数type则表示了缓冲的类型,其值可以取如下值:

type 值 含义
_IOFBF 文件全部缓冲,即缓冲区装满后,才能对文件读写
_IOLBF 文件行缓冲,即缓冲区接收到一个换行符时,才能对文件读写
_IONBF 文件不缓冲,此时忽略buf,size的值,直接读写文件,不再经过文件缓冲区缓冲

5.文件的随机读写函数
前面介绍的文件的字符/字符串读写,均是进行文件的顺序读写,即总是从文件的开头开始进行读写。这显然不能满足我们的要求,C语言提供了移动文件指针和随机读写的函数,它们是:
(1).移动文件指针函数:

long ftell(FILE *stream);
int rewind(FILE *stream);
fseek(FILE *stream,long offset,int origin);

函数ftell()用来得到文件指针离文件开头的偏移量。当返回值是-1时表示出错。
rewind()函数用于文件指针移到文件的开头,当移动成功时,返回0,否则返回一个非0值。
fseek()函数用于把文件指针以origin为起点移动offset个字节,其中origin指出的位置可有以下几种:

origin 数值 代表的具体位置
SEEK_SET 0 文件开头
SEEK_CUR 1 文件指针当前位置
SEEK_END 2 文件尾

例如:

fseek(fp,10L,0);

把文件指针从文件开头移到第10字节处,由于offset参数要求是长整型数,故其数后带L。

fseek(fp,-15L,2);

把文件指针从文件尾向前移动15字节。

(2).文件随机读写函数

int fread(void *ptr,int size,int nitems,FILE *stream);
int fwrite(void *ptr,int size,int nitems,FILE *stream);

fread()函数从流指针指定的文件中读取nitems个数据项,每个数据项的长度为size个字节,读取的nitems数据项存入由ptr指针指向的内存缓冲区中,在执行fread()函数时,文件指针随着读取的字节数而向后移动,最后移动结束的位置等于实际读出的字节数。该函数执行结束后,将返回实际读出的数据项数,这个数据项数不一定等于设置的nitems,因为若文件中没有足够的数据项,或读中间出错,都会导致返回的数据项数少于设置的nitems。当返回数不等于nitems时,可以用feof()或ferror()函数进行检查。
fwrite()函数从ptr指向的缓冲区中取出长度为size字节的nitems个数据项,写入到流指针stream指向的文件中,执行该操作后,文件指针将向后移动,移动的字节数等于写入文件的字节数目。该函数操作完成后,也将返回写入的数据项数。

二、非标准文件的读写

这类函数最早用于UNIX操作系统,ANSI标准未定义,但有时也经常用到,DOS 3.0以上版本支持这些函数。它们的头文件为io.h。
由于我们不常用这些函数,所以在这里就简单说一下。
1.文件的打开和关闭
open()函数的作用是打开文件,其调用格式为:

int open(char *filename, int access);

该函数表示按access的要求打开名为filename的文件,返回值为文件描述字,其中access有两部分内容:
基本模式和修饰符, 两者用 (或)方式连接。修饰符可以有多个, 但基本模式只能有一个。
access的规定

基本模式 含义 修饰符 含 义 
O_RDONLY 只读 O_APPEND 文件指针指向末尾 
O_WRONLY 只写 O_CREAT 文件不存在时创建文件, 属性按基本模式属性 
O_RDWR 读写 O_TRUNC 若文件存在, 将其长度缩为0, 属性不变 
O_BINARY 打开一个二进制文件 
O_TEXT 打开一个文字文件 

open()函数打开成功, 返回值就是文件描述字的值(非负值), 否则返回-1。
close()函数的作用是关闭由open()函数打开的文件, 其调用格式为:

int close(int handle);

该函数关闭文件描述字handle相连的文件。

2.读写函数

int read(int handle, void *buf, int count); 

read()函数从handle(文件描述字)相连的文件中, 读取count个字节放到buf所指的缓冲区中,
返回值为实际所读字节数, 返回-1表示出错。返回0 表示文件结束。
write()函数的调用格式为:

int write(int handle, void *buf, int count); 

write()函数把count个字节从buf指向的缓冲区写入与handle相连的文件中, 返回值为实际写入的字节数。

3.随机定位函数

lseek()函数的调用格式为:

int lseek(int handle, long offset, int fromwhere); 

该函数对与handle相连的文件位置指针进行定位,功能和用法与fseek()函数相同。
tell()函数的调用格式为:

long tell(int handle); 

该函数返回与handle相连的文件现生位置指针, 功能和用法与ftell()相同。

添加新评论