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。

1. #include<stdio.h>
2. main(){
3. FILE *fp;
4. char ch;
5. if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\c1.txt","rt"))==NULL){
6. printf("\nCannot open file strike any key exit!");
7. getch();
8. exit(1);
9. }
10. ch=fgetc(fp);
11. while(ch!=EOF){
12. putchar(ch);
13. ch=fgetc(fp);
14. }
15. fclose(fp);
16. }

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。

1. #include<stdio.h>
2. main(){
3. FILE *fp;
4. char ch;
5. if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\string","wt+"))==NULL){
6. printf("Cannot open file strike any key exit!");
7. getch();
8. exit(1);
9. }
10. printf("input a string:\n");
11. ch=getchar();
12. while (ch!='\n'){
13. fputc(ch,fp);
14. ch=getchar();
15. }
16. rewind(fp);
17. ch=fgetc(fp);
18. while(ch!=EOF){
19. putchar(ch);
20. ch=fgetc(fp);
21. }
22. printf("\n");
23. fclose(fp);
24. }

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。

1. #include<stdio.h>
2. main(int argc,char *argv[]){
3. FILE *fp1,*fp2;
4. char ch;
5. if(argc==1){
6. printf("have not enter file name strike any key exit");
7. getch();
8. exit(0);
9. }
10. if((fp1=fopen(argv[1],"rt"))==NULL){
11. printf("Cannot open %s\n",argv[1]);
12. getch();
13. exit(1);
14. }
15. if(argc==2) fp2=stdout;
16. else if((fp2=fopen(argv[2],"wt+"))==NULL){
17. printf("Cannot open %s\n",argv[1]);
18. getch();
19. exit(1);
20. }
21. while((ch=fgetc(fp1))!=EOF)
22. fputc(ch,fp2);
23. fclose(fp1);
24. fclose(fp2);
25. }

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。

1. #include<stdio.h>
2. main(){
3. FILE *fp;
4. char str[11];
5. if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\string","rt"))==NULL){
6. printf("\nCannot open file strike any key exit!");
7. getch();
8. exit(1);
9. }
10. fgets(str,11,fp);
11. printf("\n%s\n",str);
12. fclose(fp);
13. }

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。

1. #include<stdio.h>
2. main(){
3. FILE *fp;
4. char ch,st[20];
5. if((fp=fopen("string","at+"))==NULL){
6. printf("Cannot open file strike any key exit!");
7. getch();
8. exit(1);
9. }
10. printf("input a string:\n");
11. scanf("%s",st);
12. fputs(st,fp);
13. rewind(fp);
14. ch=fgetc(fp);
15. while(ch!=EOF){
16. putchar(ch);
17. ch=fgetc(fp);
18. }
19. printf("\n");
20. fclose(fp);
21. }

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：

• 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。

1. #include<stdio.h>
2. struct stu{
3. char name[10];
4. int num;
5. int age;
6. char addr[15];
7. }boya[2],boyb[2],*pp,*qq;
8. main(){
9. FILE *fp;
10. char ch;
11. int i;
12. pp=boya;
13. qq=boyb;
14. if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\stu_list","wb+"))==NULL){
15. printf("Cannot open file strike any key exit!");
16. getch();
17. exit(1);
18. }
19. printf("\ninput data\n");
20. for(i=0;i<2;i++,pp++)
21. scanf("%s%d%d%s",pp->name,&pp->num,&pp->age,pp->addr);
22. pp=boya;
23. fwrite(pp,sizeof(struct stu),2,fp);
24. rewind(fp);
25. fread(qq,sizeof(struct stu),2,fp);
26. printf("\n\nname\tnumber age addr\n");
27. for(i=0;i<2;i++,qq++)
28. printf("%s\t%5d%7d %s\n",qq->name,qq->num,qq->age,qq->addr);
29. fclose(fp);
30. }

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。

1. #include<stdio.h>
2. struct stu
3. {
4. char name[10];
5. int num;
6. int age;
7. char addr[15];
8. }boya[2],boyb[2],*pp,*qq;
9. main(){
10. FILE *fp;
11. char ch;
12. int i;
13. pp=boya;
14. qq=boyb;
15. if((fp=fopen("stu_list","wb+"))==NULL){
16. printf("Cannot open file strike any key exit!");
17. getch();
18. exit(1);
19. }
20. printf("\ninput data\n");
21. for(i=0;i<2;i++,pp++)
22. scanf("%s%d%d%s",pp->name,&pp->num,&pp->age,pp->addr);
23. pp=boya;
24. for(i=0;i<2;i++,pp++)
25. fprintf(fp,"%s %d %d %s\n",pp->name,pp->num,pp->age,pp->addr);
26. rewind(fp);
27. for(i=0;i<2;i++,qq++)
28. fscanf(fp,"%s %d %d %s\n",qq->name,&qq->num,&qq->age,qq->addr);
29. printf("\n\nname\tnumber age addr\n");
30. qq=boyb;
31. for(i=0;i<2;i++,qq++)
32. printf("%s\t%5d %7d %s\n",qq->name,qq->num, qq->age,qq->addr);
33. fclose(fp);
34. }

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。