C文件操作——文件读取(重难点)

无规律数据

1.以字符方式读写

字符读取函数:fgetc();

函数原型:int fgetc (FILE *fp);

  函数功能:用于从一个以只读或读写方式打开的文件上读字符,从fp所值的文件中读取一个字符,并将位置指针指向下一个字                           符,若读取成功,则返回该字符,

  若读取不成功则返回EOF(EOF 是 end of file 的缩写,表示文件末尾,是在 stdio.h 中定义的宏,它的值是一个负数,往往是          -1。fgetc() 的返回值类型之所以为 int,就是为了容纳这个负数(char不能是负数)。)

该程序的功能是从文件中逐个读取字符,在屏幕上显示,直到读取完毕。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
	FILE *fp;
	char ch;
	//如果文件不存在,给出提示并退出
	//防御性编程 
	if((fp=fopen("hello.txt","r"))==NULL)
	{
		puts("Fail to open file!");
		exit(0);
	 } 
	 //每次读取一个字节,知道读取完毕
	 while((ch=fgetc(fp))!=EOF)
	 putchar(ch);
	 putchar('\n');//输出换行符
	 fclose(fp); 
	return 0;
 }

程序的关键,while 循环的条件为(ch=fgetc(fp)) != EOF。fget() 每次从位置指针所在的位置读取一个字符,并保存到变量 ch,位置指针向后移动一个字节。当文件指针移动到文件末尾时,fget() 就无法读取字符了,于是返回 EOF,表示文件读取结束了。

字符写入函数:fputc();

函数原型:int fputc(int c, FILE *fp);

fp是由函数fopen()返回的文件指针,c是要输出的字符(尽管C定义为int型,但只写入低字节)

函数功能:该函数的功能是将字符c写到文件指针fp所指的文件上中,若写入错误返回EOF,否则返回字符c

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
	FILE *fp;
	char ch;
	//判断文件是否成功打开
	if((fp=fopen("test4.txt","wt+"))==NULL)
	{
		puts("Fail to open file!");
		exit(0);
	 } 
	 printf("Input a string:\n");
	 //每次从键盘读取一个字符并写入文件
	 while((ch=getchar())!='\n')
	 
	 fputc(ch,fp);
	 fclose(fp); 
	return 0;
}

两点说明

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,并将写入的字符放在文件开头。如需保留原有文件内容,并把写入的字符放在文件末尾,就必须以追加方式打开文件。不管以何种方式打开,被写入的文件若不存在时则创建该文件。

2) 每写入一个字符,文件内部位置指针向后移动一个字节。

再来遍

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
int main()
{
	FILE *write=fopen("hello.txt","w+");
	char str[]="I love file very much!";
	for(int i=0;i<strlen(str)+1;i++)
	fputc(str[i],write); 
	fclose(write);
	FILE *read=fopen("hello.txt","r");
	char ch=fgetc(read);
	//文件常识:文件末尾的标志EOF 
	while(ch!=EOF)
	{
		putchar(ch);
		//printf("%c",ch); 
		ch=fgetc(read);
	 } 
	 printf("\n");
	 fclose(read);
	return 0;
}

2.以字符串方式读写

fgetc() 和 fputc() 函数每次只能读写一个字符,速度较慢;实际开发中往往是每次读写一个字符串或者一个数据块,这样能明显提高效率。

读字符串函数fgets()

gets() 函数用来从指定的文件中读取一个字符串,并保存到字符数组中,它的用法为:

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

str 为字符数组,n 为要读取的字符数目,fp 为文件指针。

返回值:读取成功时返回字符数组首地址,也即 str;读取失败时返回 NULL;如果开始读取时文件内部指针已经指向了文件末尾,那么将读取不到任何字符,也返回 NULL。

注意,读取到的字符串会在末尾自动添加 '\0',n 个字符也包括 '\0'。也就是说,实际只读取到了 n-1 个字符,如果希望读取 100 个字符,n 的值应该为 101。

需要重点说明的是,在读取到 n-1 个字符之前如果出现了换行,或者读到了文件末尾,则读取结束。这就意味着,不管 n 的值多大,fgets() 最多只能读取一行数据,不能跨行。在C语言中,没有按行读取文件的函数,我们可以借助 fgets(),将 n 的值设置地足够大,每次就可以读取到一行数据。

//一行一行的读取文件
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define N 100
int main()
{
	FILE *fp;
	char str[N+1];
	if((fp=fopen("test5.txt","rt"))==NULL)
	{
		puts("Fail to open file!");
		exit(0);
	}
	while(fgets(str,N,fp)!=NULL)
	printf("%s\n",str);
	fclose(fp);
	return 0;
 }

结构化数据

1.格式化读写表格数据读写

//用 fscanf 和 fprintf 函数来完成对学生信息的读写。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

struct stu{
	char name[10];
	int num;
	int age;
	float score;
};

int main()
{
	int stuNum=0;
	printf("请输入学生数: ");
	scanf("%d",&stuNum);
	struct stu *array=(struct stu *)malloc(sizeof(struct stu)*stuNum);
	FILE *write=fopen("student.txt","w+");
	for(int i=0;i<stuNum;i++)
	{
		printf("请输入第%d位学生的信息:",i+1);
		scanf("%s %d %d %f",array[i].name,&array[i].num,&array[i].age,&array[i].score);
		fprintf(write,"%s\t%d\t%d\t%0.2f\n",array[i].name,array[i].num,array[i].age,array[i].score);
	 } 
	 fclose(write);
	return 0;
}

 //存储读出来的信息
	 struct stu temp;
while(fscanf(read,"%s\t%d\t%d\t%f\n",temp.name,&temp.num,&temp.age,&temp.score)!=EOF)
	 printf("%s\t%d\t%d\t%0.2f\n",temp.name,temp.num,temp.age,temp.score);
	 fclose(read);

2.以数据块的形式读写

gets() 有局限性,每次最多只能从文件中读取一行内容,因为 fgets() 遇到换行符就结束读取。如果希望读取多行内容,需要使用 fread() 函数;相应地写入函数为 fwrite()。

对于 Windows 系统,使用 fread() 和 fwrite() 时应该以二进制的形式打开文件

fread() 函数用来从指定文件中读取块数据。所谓块数据,也就是若干个字节的数据,可以是一个字符,可以是一个字符串,可以是多行数据,并没有什么限制。fread() 的原型为:

size_t fread ( void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *fp );

fwrite() 函数用来向文件中写入块数据,它的原型为:

size_t fwrite ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE *fp );

对参数的说明:

  1. ptr 为内存区块的指针,它可以是数组、变量、结构体等。fread() 中的 ptr 用来存放读取到的数据,fwrite() 中的 ptr 用来存放要写入的数据。
  2. size:表示每个数据块的字节数。
  3. count:表示要读写的数据块的块数。
  4. fp:表示文件指针。
  5. 理论上,每次读写 size*count 个字节的数据。

size_t 是在 stdio.h 和 stdlib.h 头文件中使用 typedef 定义的数据类型,表示无符号整数,也即非负数,常用来表示数量。

返回值:返回成功读写的块数,也即 count。如果返回值小于 count:

  1. 对于 fwrite() 来说,肯定发生了写入错误,可以用 ferror() 函数检测。
  2. 对于 fread() 来说,可能读到了文件末尾,可能发生了错误,可以用 ferror() 或 feof() 检测。
//从键盘输入一个数组,将数组写入文件再读取出来。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define N 5
int main()
{
	//从键盘输入的数据放入a,从文件读取的数据放入b
	int a[N],b[N];
	int i,size=sizeof(int);
	FILE *fp;
	if((fp=fopen("test6.txt","rb+"))==NULL)//以二进制方式打开 
	{
		puts("Fail to open file!");
		exit(0); 
	 } 
	 //从键盘输入数据并保存到数组a
	 printf("请输入数组a:\n"); 
	 for(i=0;i<N;i++)
	 {
	 	scanf("%d",&a[i]);
	  } 
	  //将数组a的内容写入到文件
	  fwrite(a,size,N,fp);
	  //将文件中的位置指针重新定位到文件开头
	  rewind(fp);
	  //从文件中读取内容并保存到数组b
	  fread(b,size,N,fp);
	  //在屏幕上显示数组b的内容
	  for(i=0;i<N;i++)
	  {
	  	printf("%d ",b[i]);
	   } 
	   printf("\n");
	   fclose(fp);
	return 0;
}

发现文件内容根本无法阅读。这是因为我们使用"rb+"方式打开文件,数组会原封不动地以二进制形式写入文件,一般无法阅读。

数据写入完毕后,位置指针在文件的末尾,要想读取数据,必须将文件指针移动到文件开头,这就是rewind(fp);的作用。

//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>
#include<stdlib.h>
#define N 2
struct stu
{
	char name[10];//姓名
	int num;//学号
	int age;//年龄
	float score;//成绩 
}a[N],b[N],*pa,*pb;

int main()
{
	FILE *fp;
	int i;
	pa=a;
	pb=b;
	if((fp=fopen("test7.txt","wb+"))==NULL)
	{
		puts("Fail to open file!");
		exit(0);
	 } 
	 //从键盘输入数据
	 printf("Iput data:\n");
	 for(i=0;i<N;i++,pa++)
	 scanf("%s %d %d %f",pa->name,&pa->num,&pa->age,&pa->score);
	 //将数组a的数据写入文件
	 fwrite(a,sizeof(struct stu),N,fp);
	 //将文件指针重置到文件开头
	 rewind(fp);
	 //从文件读取数据并保存到数组b
	 fread(b,sizeof(struct stu),N,fp);
	 //输出数组b的数据
	 for(i=0;i<N;i++,pb++)
	 printf("%s %d %d %0.2f\n",pb->name,pb->num,pb->age,pb->score);
	 fclose(fp); 
	return 0;
 }

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