C语言文件的读写

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:

  1. 字符读写函数  :fgetc和fputc
  2. 字符串读写函数:fgets和fputs
  3. 数据块读写函数:freed和fwrite
  4. 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:

  • 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。
  • 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。
  • 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10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:

  • 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。
  • 每写入一个字符,文件内部位置指针向后移动一个字节。
  • 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13-2】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5行以读写文本文件方式打开文件string。程序第11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16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17至21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15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21行至24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。

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13-4】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:

  • 在读出n-1个字符之前,如遇到了换行符或EOF,则读出结束。
  • 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13-5】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5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fwrite

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:

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  • 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13-6】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14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。

格式化读写函数fscanf和fprintf

fscanf函数,fprintf函数与前面使用的scanf和printf 函数的功能相似,都是格式化读写函数。两者的区别在于fscanf函数和fprintf函数的读写对象不是键盘和显示器,而是磁盘文件。

这两个函数的调用格式为:
    fscanf(文件指针,格式字符串,输入表列);
    fprintf(文件指针,格式字符串,输出表列);
例如:
    fscanf(fp,"%d%s",&i,s);
    fprintf(fp,"%d%c",j,ch);
用fscanf和fprintf函数也可以完成例10.6的问题。修改后的程序如【例10-7】所示。

【例13-7】用fscanf和fprintf函数成【例10-6】的问题。

#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("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;
	for(i=0;i<2;i++,pp++)
	fprintf(fp,"%s %d %d %s\n",pp->name,pp->num,pp->age,pp->addr);
	rewind(fp);
	for(i=0;i<2;i++,qq++)
	fscanf(fp,"%s %d %d %s\n",qq->name,&qq->num,&qq->age,qq->addr);
	printf("\n\nname\tnumber age addr\n");
	qq=boyb;
	for(i=0;i<2;i++,qq++)
	printf("%s\t%5d %7d %s\n",qq->name,qq->num, qq->age,qq->addr);
	fclose(fp);
}

与【例10-6】相比,本程序中fscanf和fprintf函数每次只能读写一个结构数组元素,因此采用了循环语句来读写全部数组元素。还要注意指针变量pp,qq由于循环改变了它们的值,因此在程序中对它们重新赋予了数组的首地址。

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