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【重新认识C语言----文件管理篇】

article 2025/2/8 20:29:24

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引言

1. 文件的基本概念

2. 文件指针

3. 文件的打开与关闭

3.1 打开文件

3.2 关闭文件

4. 文件的读写操作

4.1 读取文件

4.1.1 使用fgetc()读取文件

4.1.2 使用fgets()读取文件

4.1.3 使用fread()读取文件

4.2 写入文件

4.2.1 使用fputc()写入文件

4.2.2 使用fputs()写入文件

4.2.3 使用fwrite()写入文件

5. 文件的定位操作

5.1 使用fseek()定位文件指针

5.2 使用ftell()获取文件指针位置

5.3 使用rewind()重置文件指针

6. 文件的错误处理

6.1 使用feof()检查文件末尾

6.2 使用ferror()检查文件错误

7. 文件的删除与重命名

7.1 使用remove()删除文件

7.2 使用rename()重命名文件

8. 综合示例

结语

路过的佬们点点关注哦~

你们的鼓励是我前进的动力~

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引言

在C语言编程中，文件操作是一个非常重要的部分。无论是读取配置文件、保存数据，还是处理日志文件，文件操作都是不可或缺的。C语言提供了一套丰富的库函数来进行文件的创建、打开、读取、写入和关闭等操作。本文将详细介绍C语言中的文件操作，帮助读者深入理解并掌握这些操作。

1. 文件的基本概念

在C语言中，文件是存储在外部存储器（如硬盘、U盘等）上的数据集合。文件可以分为文本文件和二进制文件两种类型：

文本文件：以字符形式存储数据，每个字符占用一个字节，通常用于存储可读的文本信息。
二进制文件：以二进制形式存储数据，通常用于存储非文本数据，如图片、音频、视频等。

2. 文件指针

在C语言中，文件操作是通过文件指针来进行的。文件指针是一个指向FILE结构体的指针，FILE结构体包含了文件的相关信息，如文件的位置、缓冲区状态等。常用的文件指针类型是FILE*。

FILE *fp;

3. 文件的打开与关闭

3.1 打开文件

在C语言中，使用fopen()函数来打开文件。fopen()函数的原型如下：

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

filename：要打开的文件名。
mode：打开文件的模式，常见的模式有：
- "r"：只读模式，文件必须存在。
- "w"：只写模式，如果文件存在则清空文件内容，如果文件不存在则创建文件。
- "a"：追加模式，如果文件存在则在文件末尾追加内容，如果文件不存在则创建文件。
- "r+"：读写模式，文件必须存在。
- "w+"：读写模式，如果文件存在则清空文件内容，如果文件不存在则创建文件。
- "a+"：读写模式，如果文件存在则在文件末尾追加内容，如果文件不存在则创建文件。
- "b"：以二进制模式打开文件（可以与上述模式组合使用，如"rb"、"wb"等）。

示例：

FILE *fp;
fp = fopen("example.txt", "r");
if (fp == NULL) {
    printf("文件打开失败\n");
    return 1;
}

3.2 关闭文件

文件操作完成后，必须使用fclose()函数关闭文件，以释放资源并确保数据写入磁盘。fclose()函数的原型如下：

int fclose(FILE *stream);

stream：要关闭的文件指针。

示例：

fclose(fp);

4. 文件的读写操作

4.1 读取文件

C语言提供了多种读取文件的函数，常用的有：

fgetc()：从文件中读取一个字符。
fgets()：从文件中读取一行字符串。
fread()：从文件中读取指定数量的数据块。

4.1.1 使用`fgetc()`读取文件

fgetc()函数用于从文件中读取一个字符，其原型如下：

int fgetc(FILE *stream);

示例：

int ch;
while ((ch = fgetc(fp)) != EOF) {
    putchar(ch);
}

4.1.2 使用`fgets()`读取文件

fgets()函数用于从文件中读取一行字符串，其原型如下：

char *fgets(char *str, int n, FILE *stream);

str：存储读取内容的缓冲区。
n：最多读取的字符数（包括结尾的\0）。
stream：文件指针。

示例：

char buffer[100];
while (fgets(buffer, sizeof(buffer), fp) != NULL) {
    printf("%s", buffer);
}

4.1.3 使用`fread()`读取文件

fread()函数用于从文件中读取指定数量的数据块，其原型如下：

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

ptr：存储读取数据的缓冲区。
size：每个数据块的大小。
nmemb：要读取的数据块数量。
stream：文件指针。

示例：

char buffer[100];
size_t num = fread(buffer, sizeof(char), sizeof(buffer), fp);
if (num > 0) {
    buffer[num] = '\0';  // 添加字符串结束符
    printf("%s", buffer);
}

4.2 写入文件

C语言提供了多种写入文件的函数，常用的有：

fputc()：向文件中写入一个字符。
fputs()：向文件中写入一个字符串。
fwrite()：向文件中写入指定数量的数据块。

4.2.1 使用`fputc()`写入文件

fputc()函数用于向文件中写入一个字符，其原型如下：

int fputc(int c, FILE *stream);

示例：

fputc('A', fp);

4.2.2 使用`fputs()`写入文件

fputs()函数用于向文件中写入一个字符串，其原型如下：

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

示例：

fputs("Hello, World!\n", fp);

4.2.3 使用`fwrite()`写入文件

fwrite()函数用于向文件中写入指定数量的数据块，其原型如下：

size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

ptr：要写入的数据的指针。
size：每个数据块的大小。
nmemb：要写入的数据块数量。
stream：文件指针。

示例：

char buffer[] = "Hello, World!";
fwrite(buffer, sizeof(char), sizeof(buffer), fp);

5. 文件的定位操作

在文件操作中，有时需要移动文件指针到指定位置进行读写操作。C语言提供了以下函数来实现文件指针的定位：

fseek()：移动文件指针到指定位置。
ftell()：获取文件指针的当前位置。
rewind()：将文件指针移动到文件开头。

5.1 使用`fseek()`定位文件指针

fseek()函数用于移动文件指针到指定位置，其原型如下：

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

stream：文件指针。
offset：偏移量。
whence：起始位置，可以是以下值之一：
- SEEK_SET：文件开头。
- SEEK_CUR：当前位置。
- SEEK_END：文件末尾。

示例：

fseek(fp, 10, SEEK_SET);  // 将文件指针移动到文件开头后的第10个字节

5.2 使用`ftell()`获取文件指针位置

ftell()函数用于获取文件指针的当前位置，其原型如下：

long ftell(FILE *stream);

示例：

long pos = ftell(fp);
printf("当前文件指针位置：%ld\n", pos);

5.3 使用`rewind()`重置文件指针

rewind()函数用于将文件指针移动到文件开头，其原型如下：

void rewind(FILE *stream);

示例：

rewind(fp);  // 将文件指针移动到文件开头

6. 文件的错误处理

在文件操作过程中，可能会遇到各种错误，如文件打开失败、读写错误等。C语言提供了以下函数来处理文件操作中的错误：

feof()：检查文件是否到达末尾。
ferror()：检查文件操作是否出错。

6.1 使用`feof()`检查文件末尾

feof()函数用于检查文件是否到达末尾，其原型如下：

int feof(FILE *stream);

示例：

while (!feof(fp)) {
    int ch = fgetc(fp);
    if (ch != EOF) {
        putchar(ch);
    }
}

6.2 使用`ferror()`检查文件错误

ferror()函数用于检查文件操作是否出错，其原型如下：

int ferror(FILE *stream);

示例：

if (ferror(fp)) {
    printf("文件操作出错\n");
}

7. 文件的删除与重命名

C语言提供了remove()和rename()函数来删除和重命名文件。

7.1 使用`remove()`删除文件

remove()函数用于删除文件，其原型如下：

int remove(const char *filename);

示例：

if (remove("example.txt") == 0) {
    printf("文件删除成功\n");
} else {
    printf("文件删除失败\n");
}

7.2 使用`rename()`重命名文件

rename()函数用于重命名文件，其原型如下：

int rename(const char *old_filename, const char *new_filename);

示例：

if (rename("old.txt", "new.txt") == 0) {
    printf("文件重命名成功\n");
} else {
    printf("文件重命名失败\n");
}

8. 综合示例

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *fp;
    char buffer[100];

    // 打开文件
    fp = fopen("example.txt", "r+");
    if (fp == NULL) {
        printf("文件打开失败\n");
        return 1;
    }

    // 读取文件内容
    printf("文件内容：\n");
    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), fp) != NULL) {
        printf("%s", buffer);
    }

    // 写入文件内容
    fseek(fp, 0, SEEK_END);  // 将文件指针移动到文件末尾
    fputs("这是新写入的内容\n", fp);

    // 关闭文件
    fclose(fp);

    return 0;
}