6.ファイル操作

FILEポインタ

C言語では、使用される各ファイルは、メモリ内の対応するファイル情報領域を開きます。この領域は、ファイルの関連情報（ファイルの名前、ファイルのステータス、ファイルの現在の場所など）を格納するために使用されます。 。）。この情報は構造変数に格納されます。構造タイプはシステムによって宣言され、FILEという名前が付けられます。たとえば、VS2008コンパイル環境によって提供されるstdio.hヘッダーファイルには、次のファイルタイプ宣言があります。

struct _iobuf{
    char*_ptr; 
    int _cnt; 
    char *_base; 
    int _flag;  
    int _file; 
    int _charbuf; 
    int _bufsiz; 
    char*_tmpfname;
    }; 
typedef struct _iobuf FILE;

異なるCコンパイラのFILEタイプの内容は完全に同じではありませんが、類似しています。ファイルが開かれるたびに、システムはファイルの状況に応じてFILE構造の変数を自動的に作成し、情報を入力するため、ユーザーは詳細を気にする必要がありません。一般に、FILEポインターは、FILE構造の変数を維持するために使用されます。これは、より便利に使用できます。

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ファイルを開いたり閉じたりする

ファイルを開く

fopen関数プロトタイプ：

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

パラメータ：最初のパラメータはファイルパス、2番目のパラメータはファイルを開く方法、タイプはすべて文字列です

使用例

pFile = fopen("myfile.txt", "w");

#include <stdio.h>
int main(){
	FILE* pFile;
	pFile = fopen("myfile.txt", "w");
	if (pFile != NULL)	{
		fputs("fopen example", pFile);
		fclose(pFile);
	}
	return 0;
}

そのようなファイルがない場合は、ファイルが作成されます

2番目のパラメーターの選択

ファイルの使用法	意味	指定したファイルが存在しない場合
「R」（読む）	読むためにファイルを開く	エラー
「W」（書き込み）	ファイルを長さゼロに切り捨てるか、書き込み用のテキストファイルを作成します	新しいファイルを作成する
「Rt」（読み取り専用）1	テキストファイルを開き、データの読み取りのみを許可する	エラー
「Wt」（書き込み専用）	テキストファイルを開くまたは作成するためにのみ書き込み、データの書き込みのみを許可する	新しいドキュメントを作成する
「A」（追加）	テキストファイルの最後にデータを追加します	エラー
「Rb」（追加）	読み取るためにバイナリファイルを開く	エラー
「Wb」（書き込み専用）	書き込み用のバイナリファイルを開く	新しいファイルを作成する
“ab”（追加）	バイナリファイルの最後にデータを追加します	エラー
「R +」（読み取りと書き込み）	読み書きするには、テキストファイルを開きます	エラー
「W +」（読み取りと書き込み）	読み取りと書き込みを行うには、新しいファイルを作成します	新しいドキュメントを作成する
「A +」（読み取りと書き込み）	ファイルを開き、ファイルの最後で読み取りと書き込みを行います	新しいファイルを作成する
「Rb +」（読み取りおよび書き込み）2	読み取りと書き込み用のバイナリファイルを開きます	エラー
「Wb +」（読み取りと書き込み）	読み取りと書き込みを行うには、新しいバイナリファイルを作成します	新しいファイルを作成する
「Ab +」（読み取りと書き込み）	バイナリファイルを開き、ファイルの最後で読み取りと書き込みを行います	新しいファイルを作成する

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ファイルを閉じる

fclose関数プロトタイプ：

int fclose(FILE *stream);

パラメータ：唯一のパラメータは、閉じる必要のあるファイルポインタです。

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ファイルの読み取りと書き込み

シーケンシャル読み取りおよび書き込み

特徴	関数名	に適用する
文字出力機能	fputc	すべての出力ストリーム
文字入力機能	fgetc	すべての入力ストリーム
テキスト行出力機能	fputs	すべての出力ストリーム
テキスト行入力機能	fgets	すべての入力ストリーム
フォーマットされた出力関数	fprintf	すべての出力ストリーム
フォーマット入力機能	fscanf	すべての入力ストリーム
バイナリ出力	fwrite	ファイル
バイナリ入力	フレッド	ファイル

fputc関数プロトタイプ：

int fputc( int c, FILE *stream );

パラメータ：最初のパラメータは書き込まれる文字であり、2番目のパラメータは書き込まれるファイルストリームです。

使用例

    FILE* pFile = fopen("fputc.txt", "w");
	char* str = "This is a test of fputc!!\n";
	char* p_str = str;
	while ((*p_str != '\0') && fputc(*(p_str++), stdout) != EOF);
	p_str = str;
	while ((*p_str != '\0') && fputc(*(p_str++), pFile) != EOF);

FILEポインタは、実際にはファイルストリームであり、これも一種のストリームであり、標準の入力および出力ストリームとほぼ同じです。

fgetc関数プロトタイプ：

int fgetc( FILE *stream );

パラメータ：streamは、読み取られる宛先ストリームです

使用例

    //先使用fputs写一个文本文件
	FILE* pFile = fopen("fgetc.txt", "w");
	char* str = "This is a test of fgetc!!\n";
	fputs("Hello world from fgetc.\n", pFile);
	fclose(pFile);
	//使用fgetc读取这个文本文件的内容
	pFile = fopen("fgetc.txt", "r");
	while(feof(pFile) == 0){
		char ch = fgetc(pFile);
		fputc((char)ch, stdout);
	}
	fclose(pFile);
    

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fputs関数プロトタイプ：

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

パラメータ：最初のパラメータはファイルに書き込まれる文字列、2番目のパラメータは出力ストリームです

使用例

    FILE* pFile = fopen("fputs.txt", "w");
	char* str = "This is a test of fputs!!\n";
    fputs(str, pFile);

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fgets関数プロトタイプ：

char *fgets(char *restrict s, int n, FILE *restrict stream);

パラメータ：ストリームから最大n文字の文字列を読み取り、それをs文字に保存します

使用例

//先使用fputs写入一个文本文件
	FILE* pFile = fopen("fgets.txt", "w");
	char* str = "This is a test of fgets!!\n";
	fputs(str, pFile);
	fclose(pFile);
	//再使用fgets读
	char line[1000];
	if ((pFile = fopen("fgets.txt", "r")) != NULL)
	{
		if (fgets(line, 1000, pFile) == NULL)
			printf("fgets error\n");
		else
			printf("%s", line);
		fclose(pFile);
	}

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fprintf関数プロトタイプ：

int fprintf( FILE *stream, const char *format [, argument ]...);

パラメータ：出力するストリームをストリーミングします。formatはフォーマット制御文字列、引数は複数の変数です。

使用例

    int    i = 10;
	double fp = 1.5;
	char   s[] = "this is a string";
	char   c = '\n';

	FILE* stream = fopen("fprintf.out", "w");
	fprintf(stream, "%s%c", s, c);
	fprintf(stream, "%d\n", i);
	fprintf(stream, "%f\n", fp);
	fclose(stream);
	system("type fprintf.out");

printfと標準出力の違いは、最初に指定された出力ストリームパラメータが追加されることです。outサフィックスファイルの内容は、システムを使用して標準出力ストリームに直接印刷できます。

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fscanf関数プロトタイプ：

int fscanf( FILE *stream, const char *format [, argument ]... );

パラメータ：形式に従ってストリームからデータを解析し、引数に順番に格納します

使用例

    //先使用fprintf向文件输入
    int    i = 10;
	double fp = 1.5;
	char   s[] = "string";
	char   c = 'U';

	FILE* stream = fopen("fscanf.out", "w");
	fprintf(stream, "%s %c", s, c);
	//s字符串需要scanf读取的话，没有空格和换行的字符串请用空格与后面的变量隔开，如果字符串含空格，建议将字符串作为一整行用fgets读取
	fprintf(stream, "%d\n", i);
	fprintf(stream, "%f\n", fp);
	fclose(stream);
	
	//使用fscanf读取文件数据
	stream = fopen("fscanf.out", "r");
	fscanf(stream, "%s", &s);
	fscanf(stream, "%c", &c); //捕捉空格
	fscanf(stream, "%c", &c);
	printf("%s %c\n", s, c);
	fscanf(stream, "%d", &i);
	fscanf(stream, "%f", &fp);
	printf("%d\n%f\n", i, fp);
	fclose(stream);

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fwrite関数プロトタイプ：

size_t fwrite( const void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream );

パラメータ：bufferは書き込まれるデータ、sizeは要素のバイトサイズ、countは要素の数、streamは書き込まれる宛先ストリームです。

使用例

    FILE* stream = fopen("fwrite.out", "w+t");
	char list[] = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
	if (stream  != NULL)	{
		char numwritten = fwrite(list, sizeof(char), strlen(list), stream);
		printf("Wrote %d items\n", numwritten);
		fclose(stream);
	}
	system("type fread.out");

fwriteは、カウント文字、整数、またはサイズの文字列を書き込むことができます

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fread関数プロトタイプ：

size_t fread( void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream );

パラメータ：バッファは読み取られるデータストレージ領域、サイズは単一要素のサイズ、カウントは

使用例

    //读取上面fwrite保存的fwrite.out文件
    if ((stream = fopen("fwrite.out", "r+t")) != NULL)
	{
		char numread = fread(list, sizeof(char), 26, stream);
		printf("Number of items read = %d\n", numread);
		printf("Contents of buffer = %.26s\n", list);
		fclose(stream);
	}
	else
		printf("File could not be opened\n");

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ランダムな読み取りと書き込み

ファイルポインタの任意の位置にジャンプします

fseek関数プロトタイプ

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

パラメータ：streamは操作中のストリーム、offsetはオフセット、originは参照オフセットの開始位置です。

基準	オフセット基準位置
SEEK_SET	ファイルの開始
SEEK_CUR	ファイルポインタが指す現在の位置
SEEK_END	ファイルの終わり

使用例

    FILE* pFile = fopen("example.txt", "wb");
	fputs("This is an apple.", pFile);
	fseek(pFile, 9, SEEK_SET);
	fputs(" sam", pFile);
	fclose(pFile);
	system("type example.txt");

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開始位置を基準にしたファイルポインタのオフセットを返します

ftell関数プロトタイプ

long ftell( FILE *stream );

パラメータ：streamは、オフセットを取得するためのターゲットストリームです

使用例

    FILE* stream = fopen("ftell.c", "w+");
	srand(time(NULL));
	int charNumber = 150;
	while (charNumber--)
		fputc(rand() % 57 + 65, stream);

	//得到当前的偏移量
	long position;
	position = ftell(stream);
	printf("Position after trying to read 100 bytes: %ld\n",
		position);
	fclose(stream);

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ファイルポインタの位置がファイルの先頭に戻ります

巻き戻し関数プロトタイプ

void rewind ( FILE * stream );

パラメータ：streamは、ファイルポインタがファイルの先頭を指すターゲットストリームです。

使用例

    //写一个文件用于测试
    char list[100];
	FILE* stream = fopen("rewind.c", "w");
	srand(time(NULL));
	int charNumber = 150;
	while (charNumber--)
		fputc(rand() % 57 + 65, stream);
	fclose(stream);
	stream = fopen("rewind.c", "r");
	
	//读
	fread(list, sizeof(char), 100, stream);
	char position = ftell(stream);
	printf("Position after read: %ld\n",
		position);
		
	//文件指针回到文件首
	rewind(stream);
	position = ftell(stream);
	printf("Position after back to start: %ld\n",
		position);
	fclose(stream);

書き込みを終了し、ファイルストリームを閉じてファイルを読み取らないでください。指紋オフセットは負の数です。

FILE* stream = fopen("rewind.c", "w");
	srand(time(NULL));
	int charNumber = 150;
	while (charNumber--)
		fputc(rand() % 57 + 65, stream);
	char position = ftell(stream);
	printf("Position after write: %ld\n", position);

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ファイルの終わりの判断

feof関数プロトタイプ

int feof( FILE *stream );

パラメータ：ファイルポインタがファイルの最後でターゲットストリームに到達するかどうかを決定します

fgetc、fgetc、fread、fprintfは、ファイルの終わりが読み取られたときにEOFを返します

使用例

    //创建feof.c
	FILE* stream = fopen("feof.c", "w");
	srand(time(NULL));
	int charNumber = 80;
	while (charNumber--)
		fputc(rand() % 57 + 65, stream);
	fclose(stream);

	//读feof.c
	int  count, total = 0;
	char buffer[100];
	if ((stream = fopen("feof.c", "r")) == NULL)
		exit(1);


	//结合feof就可以循环读到文件结尾
	/* Cycle until end of file reached: */
	while (!feof(stream))
	{
		/* Attempt to read in 10 bytes: */
		count = fread(buffer, sizeof(char), 100, stream);
		if (ferror(stream)) {
			perror("Read error");
			break;
		}

		/* Total up actual bytes read */
		total += count;
	}
	printf("Number of bytes read = %d\n", total);
	fclose(stream);

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バイナリファイルの読み取り例

#include <stdio.h>
enum { SIZE = 5 };
int main(void)
{
	double a[SIZE] = { 1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 };
	double b = 0.0;
	size_t ret_code = 0;
	FILE* fp = fopen("test.bin", "wb"); // 必须用二进制模式
	fwrite(a, sizeof(*a), SIZE, fp); // 写 double 的数组
	fclose(fp);
	fp = fopen("test.bin", "rb");
	// 读 double 的数组
	while ((ret_code = fread(&b, sizeof(double), 1, fp)) >= 1)
	{
		printf("%lf\n", b);
	}
	if (feof(fp))
		printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n");
	else if (ferror(fp)) {
		perror("Error reading test.bin");
	}
	fclose(fp);
	fp = NULL;
}

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1. r + tに相当↩︎

2. r + bに相当↩︎