C语言文件的打开、关闭以及读写

frogfish

文件的打开与关闭
文件在进行读写操作之前要先打开，使用完毕要关闭。所谓打开文件，实际上是建立文件的各种有关信息，并使文件指针指向该文件，以便进行其它操作。关闭文件则断开指针与文件之间的联系，也就禁止再对该文件进行操作。
在Ｃ语言中，文件操作都是由库函数来完成的。在本章内将介绍主要的文件操作函数。

文件的打开(fopen函数)
fopen函数用来打开一个文件，其调用的一般形式为：

文件指针名=fopen(文件名,使用文件方式);

其中，

“文件指针名”必须是被说明为FILE 类型的指针变量；

“文件名”是被打开文件的文件名；

“使用文件方式”是指文件的类型和操作要求。

“文件名”是字符串常量或字符串数组。

例如：

FILE *fp；

fp=("file a","r");

其意义是在当前目录下打开文件file a，只允许进行“读”操作，并使fp指向该文件。

又如：

FILE *fphzk

fphzk=("c:\\hzk16","rb")

其意义是打开C驱动器磁盘的根目录下的文件hzk16，这是一个二进制文件，只允许按二进制方式进行读操作。两个反斜线“\\ ”中的第一个表示转义字符，第二个表示根目录。

使用文件的方式共有12种，下面给出了它们的符号和意义。

文件使用方式
意义

“rt”
只读打开一个文本文件，只允许读数据

“wt”
只写打开或建立一个文本文件，只允许写数据

“at”
追加打开一个文本文件，并在文件末尾写数据

“rb”
只读打开一个二进制文件，只允许读数据

“wb”
只写打开或建立一个二进制文件，只允许写数据

“ab”
追加打开一个二进制文件，并在文件末尾写数据

“rt+”
读写打开一个文本文件，允许读和写

“wt+”
读写打开或建立一个文本文件，允许读写

“at+”
读写打开一个文本文件，允许读，或在文件末追加数据

“rb+”
读写打开一个二进制文件，允许读和写

“wb+”
读写打开或建立一个二进制文件，允许读和写

“ab+”
读写打开一个二进制文件，允许读，或在文件末追加数据

对于文件使用方式有以下几点说明：

1) 文件使用方式由r,w,a,t,b，+六个字符拼成，各字符的含义是：

r(read): 读

w(write): 写

a(append): 追加

t(text): 文本文件，可省略不写

b(banary): 二进制文件

+: 读和写

2) 凡用“r”打开一个文件时，该文件必须已经存在，且只能从该文件读出。

3) 用“w”打开的文件只能向该文件写入。若打开的文件不存在，则以指定的文件名建立该文件，若打开的文件已经存在，则将该文件删去，重建一个新文件。

4) 若要向一个已存在的文件追加新的信息，只能用“a”方式打开文件。但此时该文件必须是存在的，否则将会出错。

5) 在打开一个文件时，如果出错，fopen将返回一个空指针值NULL。在程序中可以用这一信息来判别是否完成打开文件的工作，并作相应的处理。因此常用以下程序段打开文件：

6) if((fp=fopen("c:\\hzk16","rb")==NULL)
{
printf("\nerror on open c:\\hzk16 file!");
getch();
exit(1);
}

这段程序的意义是，如果返回的指针为空，表示不能打开C盘根目录下的hzk16文件，则给出提示信息“error on open c:\ hzk16 file!”，下一行getch()的功能是从键盘输入一个字符，但不在屏幕上显示。在这里，该行的作用是等待，只有当用户从键盘敲任一键时，程序才继续执行，因此用户可利用这个等待时间阅读出错提示。敲键后执行exit(1)退出程序。

7) 把一个文本文件读入内存时，要将ASCII码转换成二进制码，而把文件以文本方式写入磁盘时，也要把二进制码转换成ASCII码，因此文本文件的读写要花费较多的转换时间。对二进制文件的读写不存在这种转换。

8) 标准输入文件(键盘)，标准输出文件(显示器)，标准出错输出(出错信息)是由系统打开的，可直接使用。

文件关闭函数（fclose函数）
文件一旦使用完毕，应用关闭文件函数把文件关闭，以避免文件的数据丢失等错误。

fclose函数调用的一般形式是：

fclose(文件指针)；

例如：

fclose(fp);

正常完成关闭文件操作时，fclose函数返回值为0。如返回非零值则表示有错误发生。

frogfish

文件的读写
对文件的读和写是最常用的文件操作。在Ｃ语言中提供了多种文件读写的函数：
·字符读写函数 ：fgetc和fputc

·字符串读写函数：fgets和fputs

·数据块读写函数：freed和fwrite

·格式化读写函数：fscanf和fprinf

下面分别予以介绍。使用以上函数都要求包含头文件stdio.h。

字符读写函数fgetc和fputc
字符读写函数是以字符(字节)为单位的读写函数。每次可从文件读出或向文件写入一个字符。

1. 读字符函数fgetc

fgetc函数的功能是从指定的文件中读一个字符，函数调用的形式为：

字符变量=fgetc(文件指针)；

例如：

ch=fgetc(fp);

其意义是从打开的文件fp中读取一个字符并送入ch中。

对于fgetc函数的使用有以下几点说明：

1) 在fgetc函数调用中，读取的文件必须是以读或读写方式打开的。

2) 读取字符的结果也可以不向字符变量赋值，

例如：

fgetc(fp);

但是读出的字符不能保存。

3) 在文件内部有一个位置指针。用来指向文件的当前读写字节。在文件打开时，该指针总是指向文件的第一个字节。使用fgetc 函数后，该位置指针将向后移动一个字节。 因此可连续多次使用fgetc函数，读取多个字符。应注意文件指针和文件内部的位置指针不是一回事。文件指针是指向整个文件的，须在程序中定义说明，只要不重新赋值，文件指针的值是不变的。文件内部的位置指针用以指示文件内部的当前读写位置，每读写一次，该指针均向后移动，它不需在程序中定义说明，而是由系统自动设置的。

【例13.1】读入文件c1.doc，在屏幕上输出。

#include<stdio.h>

main()

{

FILE *fp;

char ch;

if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\c1.txt","rt"))==NULL)

{

printf("\nCannot open file strike any key exit!");

getch();

exit(1);

}

ch=fgetc(fp);

while(ch!=EOF)

{

putchar(ch);

ch=fgetc(fp);

}

fclose(fp);

}
本例程序的功能是从文件中逐个读取字符，在屏幕上显示。程序定义了文件指针fp,以读文本文件方式打开文件“d:\\jrzh\\example\\ex1_1.c”，并使fp指向该文件。如打开文件出错，给出提示并退出程序。程序第12行先读出一个字符，然后进入循环，只要读出的字符不是文件结束标志(每个文件末有一结束标志EOF)就把该字符显示在屏幕上，再读入下一字符。每读一次，文件内部的位置指针向后移动一个字符，文件结束时，该指针指向EOF。执行本程序将显示整个文件。

2. 写字符函数fputc

fputc函数的功能是把一个字符写入指定的文件中，函数调用的形式为：

fputc(字符量，文件指针)；

其中，待写入的字符量可以是字符常量或变量，例如：

fputc('a',fp);

其意义是把字符a写入fp所指向的文件中。

对于fputc函数的使用也要说明几点：

1) 被写入的文件可以用写、读写、追加方式打开，用写或读写方式打开一个已存在的文件时将清除原有的文件内容，写入字符从文件首开始。如需保留原有文件内容，希望写入的字符以文件末开始存放，必须以追加方式打开文件。被写入的文件若不存在，则创建该文件。

2) 每写入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。

3) fputc函数有一个返回值，如写入成功则返回写入的字符，否则返回一个EOF。可用此来判断写入是否成功。

【例】从键盘输入一行字符，写入一个文件，再把该文件内容读出显示在屏幕上。

#include<stdio.h>

main()

{

FILE *fp;

char ch;

if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\string","wt+"))==NULL)

{

printf("Cannot open file strike any key exit!");

getch();

exit(1);

}

printf("input a string:\n");

ch=getchar();

while (ch!='\n')

{

fputc(ch,fp);

ch=getchar();

}

rewind(fp);

ch=fgetc(fp);

while(ch!=EOF)

{

putchar(ch);

ch=fgetc(fp);

}

printf("\n");

fclose(fp);

}


程序中第6行以读写文本文件方式打开文件string。程序第13行从键盘读入一个字符后进入循环，当读入字符不为回车符时，则把该字符写入文件之中，然后继续从键盘读入下一字符。每输入一个字符，文件内部位置指针向后移动一个字节。写入完毕，该指针已指向文件末。如要把文件从头读出，须把指针移向文件头，程序第19行rewind函数用于把fp所指文件的内部位置指针移到文件头。第20至25行用于读出文件中的一行内容。

【例13.3】把命令行参数中的前一个文件名标识的文件，复制到后一个文件名标识的文件中，如命令行中只有一个文件名则把该文件写到标准输出文件(显示器)中。

#include<stdio.h>

main(int argc,char *argv[])

{

FILE *fp1,*fp2;

char ch;

if(argc==1)

{

printf("have not enter file name strike any key exit");

getch();

exit(0);

}

if((fp1=fopen(argv[1],"rt"))==NULL)

{

printf("Cannot open %s\n",argv[1]);

getch();

exit(1);

}

if(argc==2) fp2=stdout;

else if((fp2=fopen(argv[2],"wt+"))==NULL)

{

printf("Cannot open %s\n",argv[1]);

getch();

exit(1);

}

while((ch=fgetc(fp1))!=EOF)

fputc(ch,fp2);

fclose(fp1);

fclose(fp2);

}

本程序为带参的main函数。程序中定义了两个文件指针fp1和fp2，分别指向命令行参数中给出的文件。如命令行参数中没有给出文件名，则给出提示信息。程序第18行表示如果只给出一个文件名，则使fp2指向标准输出文件(即显示器)。程序第25行至28行用循环语句逐个读出文件1中的字符再送到文件2中。再次运行时，给出了一个文件名，故输出给标准输出文件stdout，即在显示器上显示文件内容。第三次运行，给出了二个文件名，因此把string中的内容读出，写入到OK之中。可用DOS命令type显示OK的内容。

frogfish

字符串读写函数fgets和fputs
1. 读字符串函数fgets
函数的功能是从指定的文件中读一个字符串到字符数组中，函数调用的形式为：

fgets(字符数组名,n,文件指针);

其中的n是一个正整数。表示从文件中读出的字符串不超过 n-1个字符。在读入的最后一个字符后加上串结束标志'\0'。

例如：

fgets(str,n,fp);

的意义是从fp所指的文件中读出n-1个字符送入字符数组str中。

【例】从string文件中读入一个含10个字符的字符串。

#include<stdio.h>

main()

{

FILE *fp;

char str[11];

if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\string","rt"))==NULL)

{

printf("\nCannot open file strike any key exit!");

getch();

exit(1);

}

fgets(str,11,fp);

printf("\n%s\n",str);

fclose(fp);

}


本例定义了一个字符数组str共11个字节，在以读文本文件方式打开文件string后，从中读出10个字符送入str数组，在数组最后一个单元内将加上'\0'，然后在屏幕上显示输出str数组。输出的十个字符正是例13.1程序的前十个字符。

对fgets函数有两点说明：

1) 在读出n-1个字符之前，如遇到了换行符或EOF，则读出结束。

2) fgets函数也有返回值，其返回值是字符数组的首地址。

2. 写字符串函数fputs

fputs函数的功能是向指定的文件写入一个字符串，其调用形式为：

fputs(字符串,文件指针);

其中字符串可以是字符串常量，也可以是字符数组名，或指针变量，例如：

fputs(“abcd“,fp);

其意义是把字符串“abcd”写入fp所指的文件之中。

【例】在例13.2中建立的文件string中追加一个字符串。

#include<stdio.h>

main()

{

FILE *fp;

char ch,st[20];

if((fp=fopen("string","at+"))==NULL)

{

printf("Cannot open file strike any key exit!");

getch();

exit(1);

}

printf("input a string:\n");

scanf("%s",st);

fputs(st,fp);

rewind(fp);

ch=fgetc(fp);

while(ch!=EOF)

{

putchar(ch);

ch=fgetc(fp);

}

printf("\n");

fclose(fp);

}


本例要求在string文件末加写字符串，因此，在程序第6行以追加读写文本文件的方式打开文件string。然后输入字符串，并用fputs函数把该串写入文件string。在程序15行用rewind函数把文件内部位置指针移到文件首。再进入循环逐个显示当前文件中的全部内容。

数据块读写函数fread和fwtrite
Ｃ语言还提供了用于整块数据的读写函数。可用来读写一组数据，如一个数组元素，一个结构变量的值等。

读数据块函数调用的一般形式为：

fread(buffer,size,count,fp);

写数据块函数调用的一般形式为：

fwrite(buffer,size,count,fp);

其中:

buffer 是一个指针，在fread函数中，它表示存放输入数据的首地址。在fwrite函数中，它表示存放输出数据的首地址。

size 表示数据块的字节数。

count 表示要读写的数据块块数。

fp 表示文件指针。

例如：

fread(fa,4,5,fp);

其意义是从fp所指的文件中，每次读4个字节(一个实数)送入实数组fa中，连续读5次，即读5个实数到fa中。

【例】从键盘输入两个学生数据，写入一个文件中，再读出这两个学生的数据显示在屏幕上。

#include<stdio.h>

struct stu

{

char name[10];

int num;

int age;

char addr[15];

}boya[2],boyb[2],*pp,*qq;

main()

{

FILE *fp;

char ch;

int i;

pp=boya;

qq=boyb;

if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\stu_list","wb+"))==NULL)

{

printf("Cannot open file strike any key exit!");

getch();

exit(1);

}

printf("\ninput data\n");

for(i=0;i<2;i++,pp++)

scanf("%s%d%d%s",pp->name,&pp->num,&pp->age,pp->addr);

pp=boya;

fwrite(pp,sizeof(struct stu),2,fp);

rewind(fp);

fread(qq,sizeof(struct stu),2,fp);

printf("\n\nname\tnumber age addr\n");

for(i=0;i<2;i++,qq++)

printf("%s\t%5d%7d %s\n",qq->name,qq->num,qq->age,qq->addr);

fclose(fp);

}

本例程序定义了一个结构stu,说明了两个结构数组boya和boyb以及两个结构指针变量pp和qq。pp指向boya,qq指向boyb。程序第16行以读写方式打开二进制文件“stu_list”，输入二个学生数据之后，写入该文件中，然后把文件内部位置指针移到文件首，读出两块学生数据后，在屏幕上显示。