C语言文件操作学习笔记

C语言文件操作学习笔记

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目录

• 文件基本概念
• 文件的打开与关闭
• 文件的顺序读写
• 文件的随机读写
• 常用文件操作函数
• 总结

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文件基本概念

1. 什么是文件？

• 文件：存储在外部存储器（如硬盘）上的数据集合。
• 输入输出流：数据像流水一样从一处流向另一处，C语言将文件视为字符（字节）序列。

2. 文件分类

类型	特点	示例
文本文件	以ASCII码形式存储，可读性强	.txt, .c
二进制文件	以二进制形式存储，节省空间	.dat, .exe

3. 文件指针

• FILE结构体：存储文件的详细信息（如文件名、状态、当前位置等）。
• 定义文件指针：

  FILE *fp;  // fp指向文件缓冲区的首地址
  

4. 文件缓冲区

• 缓冲文件系统：系统为每个文件开辟内存缓冲区，数据先写入缓冲区，满后再写入外存。

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文件的打开与关闭

1. 打开文件：fopen()

FILE *fopen(const char *文件名, const char *打开模式);

文件打开模式

模式	说明
"r"	只读，文件不存在则失败
"w"	只写，文件存在则清空，不存在则创建
"a"	追加写，文件不存在则创建
"r+"	读写，文件必须存在
"w+"	读写，文件存在则清空，不存在则创建
"a+"	读与追加写，不存在则创建
"b"	二进制模式（需与其他模式组合，如"rb", "wb"）

示例：安全打开文件

FILE *fp;
if ((fp = fopen("test.txt", "r")) == NULL) {
    printf("无法打开文件！\n");
    exit(0);  // 终止程序
}

2. 关闭文件：fclose()

int fclose(FILE *fp);  // 成功返回0，失败返回EOF(-1)

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文件的顺序读写

1. 字符读写函数

函数	功能	示例
fputc(c, fp)	写入一个字符到文件	fputc('A', fp);
fgetc(fp)	从文件读取一个字符	char c = fgetc(fp);

示例：复制文件内容

#include <stdio.h>
int main() {
    FILE *in = fopen("input.txt", "r");
    FILE *out = fopen("output.txt", "w");
    char c;
    while ((c = fgetc(in)) != EOF) {
        fputc(c, out);
    }
    fclose(in);
    fclose(out);
    return 0;
}

2. 字符串读写函数

函数	功能	示例
fgets(s, n, fp)	从文件读取字符串（最多读n-1字符）	fgets(buffer, 100, fp);
fputs(s, fp)	将字符串写入文件	fputs("Hello World", fp);

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文件的随机读写

1. 文件指针定位函数

函数	功能	示例
fseek(fp, offset, 起始位置)	移动文件指针到指定位置	fseek(fp, 100L, SEEK_SET);
rewind(fp)	将文件指针重置到文件开头	rewind(fp);
ftell(fp)	返回当前指针位置（字节数）	long pos = ftell(fp);

起始位置常量

• SEEK_SET（0）：文件开头
• SEEK_CUR（1）：当前位置
• SEEK_END（2）：文件末尾

2. 示例：随机读取学生数据

#include <stdio.h>
struct Student {
    char name[20];
    int age;
};

int main() {
    FILE *fp = fopen("students.dat", "rb");
    struct Student s;
    // 读取第3个学生的数据（索引从0开始）
    fseek(fp, 2 * sizeof(struct Student), SEEK_SET);
    fread(&s, sizeof(struct Student), 1, fp);
    printf("姓名：%s，年龄：%d\n", s.name, s.age);
    fclose(fp);
    return 0;
}

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常用文件操作函数

1. 数据块读写函数

函数	功能	示例
fread(buffer, size, count, fp)	从文件读取数据块	fread(&stu, sizeof(Student), 1, fp);
fwrite(buffer, size, count, fp)	向文件写入数据块	fwrite(&stu, sizeof(Student), 1, fp);

2. 文件结束判断：feof()

while (!feof(fp)) {  // 循环直到文件结束
    // 读取操作
}

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总结

关键知识点

1. 文件操作步骤：打开 → 操作 → 关闭。
2. 打开模式："r"、"w"、"a"等需根据需求选择。
3. 顺序读写：逐个字符或字符串处理。
4. 随机读写：通过fseek定位指针，直接访问任意位置。
5. 二进制文件：适合存储结构体等复杂数据。

注意事项

• 错误处理：始终检查文件是否成功打开。
• 缓冲区刷新：关闭文件前确保数据写入外存。
• 指针管理：避免越界操作导致数据损坏。

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练习题：编写程序，从键盘输入5个学生的信息（姓名、年龄），保存到文件students.dat中，并读取第3个学生的信息显示在屏幕上。