C 文件 I/O：创建、打开、读取、写入和关闭文件

C 文件管理

文件可用于存储大量持久数据。像许多其他语言一样，“C”提供以下文件管理功能，

创建文件
打开文件
读取文件
写入文件
关闭文件

以下是“C”中可用的最重要的文件管理功能，

功能目的 fopen() 创建文件或打开现有文件fclose () 关闭文件fprintf () 将数据块写入文件fscanf() 从文件中读取块数据getc() 从文件中读取单个字符putc () 将单个字符写入文件getw () 从文件中读取一个整数putw () 将整数写入文件fseek () 将文件指针的位置设置为指定位置ftell() 返回文件指针的当前位置rewind () 将文件指针设置在文件的开头

在本教程中，您将学习-

如何创建文件
如何关闭文件：
写入文件
fputc() 功能：
fputs() 功能：
fprintf()函数：
从文件中读取数据
使用 getc 和 putc 进行交互式文件读写

如何创建文件

每当您想使用文件时，第一步就是创建一个文件。文件不过是内存中存储数据的空间。

要使用以下语法在“C”程序中创建文件，

FILE *fp;
fp = fopen ("file_name", "mode");

在上述语法中，文件是标准库中定义的数据结构。

fopen 是一个标准函数，用于打开文件。

如果系统上不存在该文件，则创建并打开该文件。
如果系统中已经存在文件，则直接使用此函数打开。

fp 是指向文件类型的文件指针。

每当您打开或创建文件时，您都必须指定您要对文件执行的操作。可以创建或打开“C”编程中的文件以用于读/写目的。模式用于指定是否要出于以下任何目的打开文件。以下是“C”编程中可以在处理文件时使用的不同类型的模式。

文件模式说明 r打开一个文件进行阅读。如果文件处于读取模式，则如果文件已存在于系统中，则不会删除任何数据。w打开文件进行写入。如果文件处于写入模式，则如果文件根本不存在，则会创建一个新文件。如果系统上已经存在文件，则文件内的所有数据都将被截断，并打开以用于写入。a 以
追加模式打开文件。如果文件处于附加模式，则打开该文件。文件内容不变。r+ 从头开始读写打开w+读写打开，覆盖文件a+读写打开，追加到文件

在给定的语法中，文件名和模式被指定为字符串，因此它们必须始终用双引号括起来。

示例：

#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
fp  = fopen ("data.txt", "w");
}

输出：

文件是在您保存代码的同一文件夹中创建的。

您可以指定要创建文件的路径

#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
fp  = fopen ("D://data.txt", "w");
}

如何关闭文件

每当对文件的操作结束时，应始终关闭文件。这意味着文件的内容和链接被终止。这样可以防止文件意外损坏。

‘C’ 提供了 fclose 函数来执行文件关闭操作。 fclose的语法如下，

fclose (file_pointer);

示例：

FILE *fp;
fp  = fopen ("data.txt", "r");
fclose (fp);

fclose 函数将文件指针作为参数。然后在 fclose 函数的帮助下关闭与文件指针关联的文件。如果关闭成功则返回 0，如果文件关闭时发生错误则返回 EOF（文件结束）。

关闭文件后，同样的文件指针也可以用于其他文件。

在“C”编程中，程序终止时文件会自动关闭。通过编写 fclose 函数手动关闭文件是一种很好的编程习惯。

写入文件

在 C 中，写入文件时，必须显式添加换行符“\n”。

stdio 库提供了写入文件所需的函数：

fputc(char, file_pointer) :向file_pointer指向的文件写入一个字符。
fputs(str, file_pointer) ：它将一个字符串写入file_pointer指向的文件。
fprintf(file_pointer, str, variable_lists) ：它将一个字符串打印到 file_pointer 指向的文件。该字符串可以选择包含格式说明符和变量列表 variable_lists。

下面的程序展示了如何执行写入文件：

fputc() 函数：

#include <stdio.h>
int main() {
        int i;
        FILE * fptr;
        char fn[50];
        char str[] = "Guru99 Rocks\n";
        fptr = fopen("fputc_test.txt", "w"); // "w" defines "writing mode"
        for (i = 0; str[i] != '\n'; i++) {
            /* write to file using fputc() function */
            fputc(str[i], fptr);
        }
        fclose(fptr);
        return 0;
    }

输出：

上述程序将单个字符写入 fputc_test.txt 文件，直到它到达下一行符号“\n”，这表明该句子已成功写入。过程就是把数组的每个字符都取出来写入文件。

在上面的程序中，我们创建并以写入模式打开了一个名为 fputc_test.txt 的文件，并声明了我们将写入该文件的字符串。
我们使用 for 循环逐个字符地写入操作，并将每个字符放入我们的文件中，直到遇到“\n”字符，然后使用 fclose 函数关闭文件。

fputs()函数：

#include <stdio.h>
int main() {
        FILE * fp;
        fp = fopen("fputs_test.txt", "w+");
        fputs("This is Guru99 Tutorial on fputs,", fp);
        fputs("We don't need to use for loop\n", fp);
        fputs("Easier than fputc function\n", fp);
        fclose(fp);
        return (0);
    }

输出：

在上述程序中，我们创建并以写入模式打开了一个名为 fputs_test.txt 的文件。
在我们使用 fputs() 函数通过写入三个不同的字符串进行写入操作之后
然后使用 fclose 函数关闭文件。

fprintf()函数：

#include <stdio.h>
    int main() {
        FILE *fptr;
        fptr = fopen("fprintf_test.txt", "w"); // "w" defines "writing mode"
        /* write to file */
        fprintf(fptr, "Learning C with Guru99\n");
        fclose(fptr);
        return 0;
    }

输出：

在上面的程序中，我们创建并以写入模式打开了一个名为 fprintf_test.txt 的文件。
使用 fprintf() 函数通过写入字符串执行写入操作后，使用 fclose 函数关闭文件。

从文件中读取数据

有三种不同的函数专门用于从文件中读取数据

fgetc(file_pointer): 它从文件指针指向的文件中返回下一个字符。到达文件末尾时，将返回 EOF。
fgets(buffer, n, file_pointer): 它从文件中读取 n-1 个字符，并将字符串存储在缓冲区中，其中最后一个字符是 NULL 字符“\0”。
fscanf(file_pointer, conversion_specifiers, variable_adresses) ：用于解析和分析数据。它从文件中读取字符并使用转换说明符将输入分配给变量指针 variable_adresses 的列表。请记住，与 scanf 一样，fscanf 会在遇到空格或换行符时停止读取字符串。

以下程序分别演示了使用 fgets()、fscanf() 和 fgetc() 函数从 fputs_test.txt 文件中读取：

#include <stdio.h>
int main() {
        FILE * file_pointer;
        char buffer[30], c;

        file_pointer = fopen("fprintf_test.txt", "r");
        printf("----read a line----\n");
        fgets(buffer, 50, file_pointer);
        printf("%s\n", buffer);

        printf("----read and parse data----\n");
        file_pointer = fopen("fprintf_test.txt", "r"); //reset the pointer
        char str1[10], str2[2], str3[20], str4[2];
        fscanf(file_pointer, "%s %s %s %s", str1, str2, str3, str4);
        printf("Read String1 |%s|\n", str1);
        printf("Read String2 |%s|\n", str2);
        printf("Read String3 |%s|\n", str3);
        printf("Read String4 |%s|\n", str4);

        printf("----read the entire file----\n");

        file_pointer = fopen("fprintf_test.txt", "r"); //reset the pointer
        while ((c = getc(file_pointer)) != EOF) printf("%c", c);

        fclose(file_pointer);
        return 0;
    }

结果：

----read a line----
Learning C with Guru99

----read and parse data----
Read String1 |Learning|
Read String2 |C|
Read String3 |with|
Read String4 |Guru99|
----read the entire file----
Learning C with Guru99

在上述程序中，我们打开了之前使用 fprintf() 函数编写的名为“fprintf_test.txt”的文件，其中包含“Learning C with Guru99”字符串。我们使用 fgets() 函数读取它，该函数逐行读取，其中缓冲区大小必须足以处理整行。
我们重新打开文件以将指针文件重置为指向文件的开头。创建各种字符串变量来分别处理每个单词。打印变量以查看其内容。 fscanf() 主要用于从文件中提取和解析数据。
重新打开文件以将指针文件重置为指向文件的开头。使用 getc() 函数从文件中读取数据并逐字符打印，直到遇到 EOF 语句
在使用不同的变体执行读取操作文件后，我们再次使用 fclose 函数关闭文件。

使用 getc 和 putc 进行交互式文件读写

这些是最简单的文件操作。 Getc 代表获取字符，而 putc 代表放置字符。这两个函数用于一次只处理一个字符。

以下程序演示了'C'编程中的文件处理功能：

#include <stdio.h>
int main() {
        FILE * fp;
        char c;
        printf("File Handling\n");
        //open a file
        fp = fopen("demo.txt", "w");
        //writing operation
        while ((c = getchar()) != EOF) {
            putc(c, fp);
        }
        //close file
        fclose(fp);
        printf("Data Entered:\n");
        //reading
        fp = fopen("demo.txt", "r");
        while ((c = getc(fp)) != EOF) {
            printf("%c", c);
        }
        fclose(fp);
        return 0;
    }

输出：

在上面的程序中，我们创建并以写入模式打开了一个名为 demo 的文件。
执行写操作后，使用 fclose 函数关闭文件。
我们再次以读取模式打开了一个包含数据的文件。将执行一个while循环，直到找到eof。一旦找到文件末尾，操作将终止，并使用 printf 函数显示数据。
执行读取操作后文件再次使用 fclose 函数关闭。

总结

文件是内存中存储数据的空间。
“C”编程提供了各种处理文件的函数。
操作文件的机制称为文件管理。
在对文件执行操作之前，必须先打开文件。
文件可以以读取、写入或追加模式打开。
Getc 和 putc 函数用于读取和写入单个字符。
函数 fscanf() 允许从文件中读取和解析数据
我们可以阅读（使用getc 函数）通过循环覆盖所有文件直到遇到 EOF 来覆盖整个文件
我们可以在创建文件名后写入文件，使用函数 fprintf() 并且它必须在字符串文本的末尾有换行符。

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