C语言文件操作与相关函数介绍

什么是文件操作

在计算机中，文件是信息的集合，它通常存储在辅助存储设备上（例如磁盘、光盘等），以便长期保存和访问。文件操作是指对文件在内存和外存之间进行读取、写入、打开、关闭等操作的过程。

C语言中的文件操作

C语言提供了一组标准函数，用于对文件进行操作。这些函数包括：

• fopen(): 打开一个文件
• fclose(): 关闭一个文件
• feof(): 检查文件是否已经到达文件末尾
• fgetc(): 从文件中读取一个字符
• fputc(): 向文件中写入一个字符
• fgets(): 从文件中读取一行字符串
• fputs(): 向文件中写入一行字符串
• fprintf(): 格式化输出到文件
• fscanf(): 从文件读取格式化输入

下面，我们将分别对以上函数进行详细介绍，并给出示例。

fopen()

fopen函数用于打开一个文件，并返回一个表示该文件的文件指针。

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

函数参数说明：

• filename：表示要打开的文件名
• mode：表示文件的打开方式，包括以下几种：
• r：以只读方式打开文件，文件必须存在
• w：以只写方式打开文件，如果文件存在则清空文件内容，如果不存在则创建文件
• a：以追加方式打开文件，如果文件存在则指针移到文件末尾，如果不存在则创建文件
• r+：以读写方式打开文件，文件必须存在
• w+：以读写方式打开文件，如果文件存在则清空文件内容，如果不存在则创建文件
• a+：以读写方式打开文件，如果文件存在则指针移到文件末尾，如果不存在则创建文件

示例：

#include <stdio.h>

int main()
{
    FILE *fp;

    fp = fopen("test.txt", "w");
    fprintf(fp, "Hello, World!");
    fclose(fp);
    return 0;
}

这个示例程序打开了文件test.txt，并向其中写入了一行字符串"Hello, World!"，然后关闭文件。

fclose()

fclose函数用于关闭一个已经打开的文件。

int fclose(FILE *stream);

函数参数说明：

• stream：表示要关闭的文件指针

示例：

#include <stdio.h>

int main()
{
    FILE *fp;

    fp = fopen("test.txt", "w");
    fprintf(fp, "Hello, World!");
    fclose(fp);
    return 0;
}

这个示例程序打开了文件test.txt，并向其中写入了一行字符串"Hello, World!"，然后关闭文件。注意，在使用完文件后，务必关闭文件，以释放系统资源。

feof()

feof函数用于判断一个文件是否已经到达文件末尾。

#include <stdio.h>

int main()
{
    FILE *fp;
    int c;

    fp = fopen("test.txt", "r");
    while ((c = fgetc(fp)) != EOF)
    {
        putchar(c);
    }
    if (feof(fp))
    {
        puts("已到文件末尾");
    }
    else
    {
        puts("未到文件末尾");
    }
    fclose(fp);
    return 0;
}

这个示例程序打开了文件test.txt，读取其中的每一个字符，并在读取结束后判断文件是否已经到达文件末尾。注意，EOF常量表示文件末尾。

fgetc()

fgetc函数用于从文件中读取一个字符。

int fgetc(FILE *stream);

函数参数说明：

• stream：表示要读取的文件指针

示例：

#include <stdio.h>

int main()
{
    FILE *fp;
    int c;

    fp = fopen("test.txt", "r");
    c = fgetc(fp);
    while (c != EOF)
    {
        putchar(c);
        c = fgetc(fp);
    }
    fclose(fp);
    return 0;
}

这个示例程序打开了文件test.txt，读取其中的每一个字符，并输出到屏幕上。

fputc()

fputc函数用于向文件中写入一个字符。

int fputc(int c, FILE *stream);

函数参数说明：

• c：表示要写入的字符
• stream：表示要写入的文件指针

示例：

#include <stdio.h>

int main()
{
    FILE *fp;
    int c;

    fp = fopen("test.txt", "w");
    fputc('H', fp);
    fputc('e', fp);
    fputc('l', fp);
    fputc('l', fp);
    fputc('o', fp);
    fputc(',', fp);
    fputc(' ', fp);
    fputc('W', fp);
    fputc('o', fp);
    fputc('r', fp);
    fputc('l', fp);
    fputc('d', fp);
    fputc('!', fp);
    fclose(fp);
    return 0;
}

这个示例程序创建了一个文件test.txt，并向其中写入一行字符串"Hello, World!"。

fgets()

fgets函数用于从文件中读取一行字符串。

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

函数参数说明：

• str：表示用于存储读取结果的字符串指针
• n：表示最大读取的字符数，包括结尾的'\0'
• stream：表示要读取的文件指针

示例：

#include <stdio.h>

int main()
{
    FILE *fp;
    char str[50];

    fp = fopen("test.txt", "r");
    while (fgets(str, 50, fp) != NULL)
    {
        printf("%s", str);
    }
    fclose(fp);
    return 0;
}

这个示例程序打开了文件test.txt，读取其中的每一行字符串，并输出到屏幕上。

fputs()

fputs函数用于向文件中写入一行字符串。

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

函数参数说明：

• str：表示要写入的字符串
• stream：表示要写入的文件指针

示例：

#include <stdio.h>

int main()
{
    FILE *fp;

    fp = fopen("test.txt", "w");
    fputs("Hello, World!\n", fp);
    fputs("Hello, C Language!\n", fp);
    fclose(fp);
    return 0;
}

这个示例程序创建了一个文件test.txt，并向其中写入两行字符串。

fprintf()

fprintf函数用于格式化输出到文件。

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

函数参数说明：

• stream：表示要写入的文件指针
• format：表示要写入的格式化字符串，和printf函数中的字符串相同
• ...：表示格式化字符串中的格式化参数，和printf函数相同

示例：

#include <stdio.h>

int main()
{
    FILE *fp;

    fp = fopen("test.txt", "w");
    fprintf(fp, "%d %s\n", 100, "Hello, World!");
    fclose(fp);
    return 0;
}

这个示例程序创建了一个文件test.txt，并向其中写入一行格式化字符串"100 Hello, World!"。

fscanf()

fscanf函数用于从文件读取格式化输入。

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

函数参数说明：

• stream：表示要读取的文件指针
• format：表示要读取的格式化字符串，和printf函数中的字符串相同
• ...：表示格式化字符串中的格式化参数，和scanf函数相同

示例：

#include <stdio.h>

int main()
{
    FILE *fp;
    int num;
    char str[20];

    fp = fopen("test.txt", "r");
    fscanf(fp, "%d %s", &num, str);
    printf("%d %s\n", num, str);
    fclose(fp);
    return 0;
}

这个示例程序打开了文件test.txt，读取其中的一行格式化字符串"100 Hello, World!"，并将其分别读取为整数和字符串，输出到屏幕上。