news 2026/5/24 0:58:39

C语言入门（二十九）：文件操作

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张小明

前端开发工程师

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C语言入门（二十九）：文件操作

目录

1. 为什么使⽤⽂件？

2. 什么是⽂件？

2.1 程序⽂件

2.2 数据⽂件

2.3 ⽂件名

3. ⼆进制⽂件和⽂本⽂件

4. ⽂件的打开和关闭

4.1 流和标准流

4.1.1 流

4.1.2 标准流

4.2 ⽂件指针

4.3 ⽂件的打开和关闭

5. 文件的顺序读写

5.1 顺序读写函数介绍

5.2 对⽐⼀组函数

fprintf函数的使用

sscanf函数的使用

6. ⽂件的随机读写

6.1 fseek

6.2 ftell

6.3 rewind

7. ⽂件读取结束的判定

7.1 被错误使⽤的 feof

8. ⽂件缓冲区

1. 为什么使⽤⽂件？

如果没有⽂件，我们写的程序的数据是存储在电脑的内存中，如果程序退出，内存回收，数据就丢失 了，等再次运⾏程序，是看不到上次程序的数据的，如果要将数据进⾏持久化的保存，我们可以使⽤ ⽂件

2. 什么是⽂件？

磁盘（硬盘）上的⽂件是⽂件。

但是在程序设计中，我们⼀般谈的⽂件有两种：程序⽂件、数据⽂件（从⽂件功能的⻆度来分类 的）

2.1 程序⽂件

程序⽂件包括源程序⽂件（后缀为.c）,⽬标⽂件（windows环境后缀为.obj）,可执⾏程序（windows 环境后缀为.exe）

2.2 数据⽂件

⽂件的内容不⼀定是程序，⽽是程序运⾏时读写的数据，⽐如程序运⾏需要从中读取数据的⽂件，或 者输出内容的⽂件

本章讨论的是数据⽂件

在以前各章所处理数据的输⼊输出都是以终端为对象的，即从终端的键盘输⼊数据，运⾏结果显⽰到 显⽰器上

其实有时候我们会把信息输出到磁盘上，当需要的时候再从磁盘上把数据读取到内存中使⽤，这⾥处 理的就是磁盘上⽂件。

2.3 ⽂件名

⼀个⽂件要有⼀个唯⼀的⽂件标识，以便⽤⼾识别和引⽤。

⽂件名包含3部分：⽂件路径+⽂件名主⼲+⽂件后缀

例如：c:\code\test.txt

为了⽅便起⻅，⽂件标识常被称为⽂件名

3. ⼆进制⽂件和⽂本⽂件

根据数据的组织形式，数据⽂件被称为⽂本⽂件和⼆进制⽂件。

数据在内存中以⼆进制的形式存储，如果不加转换的输出到外存的⽂件中，就是⼆进制⽂件。

如果要求在外存上以ASCII码的形式存储，则需要在存储前转换。以ASCII字符的形式存储的⽂件就是文本⽂件

⼀个数据在⽂件中是怎么存储的呢？

字符⼀律以ASCII形式存储，数值型数据既可以⽤ASCII形式存储，也可以使⽤⼆进制形式存储。

如有整数10000，以ASCII码的形式输出到磁盘，则磁盘中占⽤5个字节（每个字符⼀个字节），⽽ ⼆进制形式输出，则在磁盘上只占4个字节。

测试代码：

#include<stdio.h> int main() { int a = 10000; FILE* pf = fopen("project.txt", "w"); // 文本写入模式 fprintf(pf, "%d", a); // 以文本形式写入数字 fclose(pf); return 0; }

最终的结果：

以上的文本是自动生成好的，而我是使用写的方式打开那个文件，所以里面会生成一个10000

4. ⽂件的打开和关闭

4.1 流和标准流

4.1.1 流

我们程序的数据需要输出到各种外部设备，也需要从外部设备获取数据，不同的外部设备的输⼊输出 操作各不相同，为了⽅便程序员对各种设备进⾏⽅便的操作，我们抽象出了流的概念，我们可以把流想象成流淌着字符的河

C程序针对⽂件、画⾯、键盘等的数据输⼊输出操作都是通过流操作的。

⼀般情况下，我们要想向流⾥写数据，或者从流中读取数据，都是要打开流，然后操作。

4.1.2 标准流

那为什么我们从键盘输⼊数据，向屏幕上输出数据，并没有打开流呢？

那是因为C语⾔程序在启动的时候，默认打开了3个流：

• stdin-标准输⼊流，在⼤多数的环境中从键盘输⼊，scanf函数就是从标准输⼊流中读取数据。

• stdout-标准输出流，⼤多数的环境中输出⾄显⽰器界⾯，printf函数就是将信息输出到标准输出 流中。

• stderr-标准错误流，⼤多数环境中输出到显⽰器界⾯。

这是默认打开了这三个流，我们使⽤scanf、printf等函数就可以直接进⾏输⼊输出操作的。

stdin、stdout、stderr 三个流的类型是：FILE *通常称为⽂件指针。

C语⾔中，就是通过FILE *的⽂件指针来维护流的各种操作的

4.2 ⽂件指针

缓冲⽂件系统中，关键的概念是“⽂件类型指针”，简称“⽂件指针”。

每个被使⽤的⽂件都在内存中开辟了⼀个相应的⽂件信息区，⽤来存放⽂件的相关信息（如⽂件的名字，⽂件状态及⽂件当前的位置等）。这些信息是保存在⼀个结构体变量中的。该结构体类型是由系统声明的，取名FILE

例如，VS2013编译环境提供的stdio.h头⽂件中有以下的⽂件类型申明:

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

不同的C编译器的FILE类型包含的内容不完全相同，但是⼤同⼩异。

每当打开⼀个⽂件的时候，系统会根据⽂件的情况⾃动创建⼀个FILE结构的变量，并填充其中的信 息，使⽤者不必关⼼细节

⼀般都是通过⼀个FILE的指针来维护这个FILE结构的变量，这样使⽤起来更加⽅便。

下⾯我们可以创建⼀个FILE*的指针变量:

FILE* pf;//⽂件指针变量

定义pf是⼀个指向FILE类型数据的指针变量。可以使pf指向某个⽂件的⽂件信息区（是⼀个结构体变 量）。通过该⽂件信息区中的信息就能够访问该⽂件。也就是说，通过⽂件指针变量能够间接找到与它关联的⽂件。

⽐如:

4.3 ⽂件的打开和关闭

⽂件在读写之前应该先打开⽂件，在使⽤结束之后应该关闭⽂件。

在编写程序的时候，在打开⽂件的同时，都会返回⼀个FILE*的指针变量指向该⽂件，也相当于建⽴了 指针和⽂件的关系

ANSIC规定使⽤fopen函数来打开⽂件，fclose来关闭⽂件。

函数原型如下：

// 打开⽂件 FILE * fopen ( const char * filename, const char * mode ); // 关闭⽂件 int fclose ( FILE * stream );

mode表⽰⽂件的打开模式，下⾯都是⽂件的打开模式：

实例代码：

在没有text.txt文件进行运行代码的时候

会出先找不到这几个英文字，因为我们是以r 读的形式进行打开文件的，上面的代码是以w 写的形式，所以会自动帮我们生成一个相对应的文件，这里就不行了，所以我们在使用r 等读的形式进行打开文件的时候，必须有一个对应的文本提供给我们去打开

int main() { //打开文件 FILE* pf = fopen("text.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("pf"); return 1; } //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }

输出结果：

此时我们创建一个可以给我们打开的文件

输出结果如下：

此时我们的代码没有了之前出现的那几行英文字母，说明我们这的读的形式打开文件是成功的

5. 文件的顺序读写

5.1 顺序读写函数介绍

上⾯说的适⽤于所有输⼊流⼀般指适⽤于标准输⼊流和其他输⼊流（如⽂件输⼊流）；所有输出流⼀般指适⽤于标准输出流和其他输出流（如⽂件输出流）

这里我们就先介绍几个

fputc的使用

函数原型：

int fputc ( int character, FILE * stream );

代码演示：

int main() { //打开文件 FILE* pf = fopen("text.txt", "w"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //写文件 fputc('a', pf); fputc('b', pf); fputc('m', pf); fputc('z', pf); //关闭文件 fclose(pf); pf == NULL; return 0; }

输出结果：

fgetc的使用

函数原型：

int fgetc ( FILE * stream );

代码演示：

fgetc的使用 int main() { //打开文件 FILE* pf = fopen("project.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读文件 int ch = 0; while ((ch = fgetc(pf)) != EOF) { printf("%c", ch); } //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }

5.2 对⽐⼀组函数

scanf / fscanf / sscanf

printf / fprintf / sprintf

fprintf函数的使用

函数原型：

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

代码演示：

struct S { char name[20]; int age; float score; }; int main() { struct S s = { "小龙",19,60 }; FILE* pf = fopen("project.txt", "w"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //写文件 fprintf(pf,"%s %d %f", s.name, s.age, s.score); //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }

输出结果：

sscanf函数的使用

函数原型:

int sscanf ( const char * s, const char * format, ...);

代码演示：

struct S { char name[20]; int age; float score; }; int main() { char buf[200] = { 0 }; struct S s = { "小龙",19,60.5f }; sprintf(buf ,"%s %d %f", s.name, s.age, s.score); printf("1.以字符串的形式：%s\n", buf); struct S t = { 0 }; sscanf(buf ,"%s %d %f ", t.name, &(t.age), &(t.score)); printf("2.按照格式来打印:%s %d %f\n",t.name,t.age,t.score); return 0; }

输出结果：

6. ⽂件的随机读写

6.1 fseek

根据⽂件指针的位置和偏移量来定位⽂件指针（⽂件内容的光标）

函数原型：

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

代码演示：

int main() { FILE* pf = fopen("project.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } printf("文件内容：abcdefghi\n\n"); printf("三种情况演示：\n"); // 情况1：SEEK_CUR（从当前位置偏移） fseek(pf, 0, SEEK_SET); // 回到开头 fseek(pf, 3, SEEK_CUR); // 从位置0移动3位 int ch = fgetc(pf); printf("1. fseek(pf, 3, SEEK_CUR): %c\n", ch); // 'd'（位置3） // 情况2：SEEK_SET（从文件开头） fseek(pf, 6, SEEK_SET); // 直接到位置6 ch = fgetc(pf); printf("2. fseek(pf, 6, SEEK_SET): %c\n", ch); // 'g'（位置6） // 情况3：SEEK_END（从文件末尾） fseek(pf, -3, SEEK_END); // 从末尾往前3位 ch = fgetc(pf); printf("3. fseek(pf, -3, SEEK_END): %c\n", ch); // 'g'（位置6） fclose(pf); return 0; }

输出结果：

6.2 ftell

返回⽂件指针相对于起始位置的偏移量

函数原型：

long int ftell ( FILE * stream );

代码演示：

int main() { FILE* pf = fopen("project.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 0; } //读文件 int ch = fgetc(pf); printf("%c\n", ch); //此时只输出一个a fseek(pf, 0, SEEK_END); printf("%d\n", ftell(pf)); //找出的偏移量是9 //关闭文件 fclose(pf); pf == NULL; return 0; }

输出结果：

✅ 总结

这个代码演示了：

  1. fgetc()：读取一个字符

  2. fseek(pf, 0, SEEK_END)：移动到文件末尾

  3. ftell(pf)：获取当前位置（即文件大小）

6.3 rewind

让⽂件指针的位置回到⽂件的起始位置

函数原型：

void rewind ( FILE * stream );

代码演示：

int main() { FILE* pf = fopen("project.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读文件 //第一次 int ch = fgetc(pf); printf("%c\n", ch); //此时只输出一个a fseek(pf, -4, SEEK_END); //第二次 ch = fgetc(pf); printf("%c\n", ch); // 输出f rewind(pf); // 等价于 fseek(pf, 0, SEEK_SET)，回到位置0 //第三次 ch = fgetc(pf); printf("%c\n", ch); //输出a //关闭文件 fclose(pf); pf = NULL; return 0; }

输出结果：

代码解析：

第一次：位置0，字符 a fseek后位置：5 第二次：位置5，字符 f rewind后位置：0 第三次：位置0，字符 a

7. ⽂件读取结束的判定

7.1 被错误使⽤的 feof

牢记：在⽂件读取过程中，不能⽤feof 函数的返回值直接来判断⽂件的是否结束

feof 的作⽤是：当⽂件读取结束的时候，判断读取结束的原因是否是：遇到⽂件尾结束。

1. ⽂本⽂件读取是否结束，判断返回值是否为EOF （ fgetc ），或者 NULL （fgets）

例如：

  • fgetc 判断是否为 EOF
  • fgets 判断返回值是否为 NULL

2. ⼆进制⽂件的读取结束判断，判断返回值是否⼩于实际要读的个数。

例如：

  • fread判断返回值是否⼩于实际要读的个数

⽂本⽂件的例⼦：

int main() { FILE* pf = fopen("project.txt", "r"); if (pf == NULL) { perror("fopen"); return 1; } //读文件 int ch = 0; while ((ch = fgetc(pf)) != EOF) { printf("%c\n",ch); } //判断是什么原因导致的文件读取结束的 if (feof(pf)) { printf("遇到文件末尾。读取文件正常"); } else if(ferror(pf)) { perror("fgetc"); } //关闭文件 fclose(pf); pf=NULL; return 0; }

输出结果：

代码解析：
循环读取文件内容：

//读文件 int ch = 0; while ((ch = fgetc(pf)) != EOF) { printf("%c\n", ch); }

执行过程：

  1. int ch = 0：定义整型变量ch（用int而不是char是为了存储EOF）

  2. while ((ch = fgetc(pf)) != EOF)：

    • fgetc(pf)：每次读取一个字符

    • EOF：文件结束标志（值为 -1）

    • 读取成功 → 执行循环体；读取到文件尾 → 退出循环

知识点：

  • fgetc()：每次读取一个字符，文件指针自动后移

  • EOF：End Of File，#define EOF (-1)

  • 为什么用int而不是char：char可能无法存储-1（某些系统中char是无符号的）

判断读取结束原因：

//判断是什么原因导致的文件读取结束的 if (feof(pf)) { printf("遇到文件末尾。读取文件正常"); } else if(ferror(pf)) { perror("/fgetc"); }

执行过程：

  1. feof(pf)：检查是否到达文件末尾

    • 如果是因为正常读到文件尾而结束，返回非零值

  2. ferror(pf)：检查是否发生读取错误

    • 如果是因为错误（如磁盘故障）而结束，返回非零值

知识点：

  • feof()：检查文件结束标志是否被设置

  • ferror()：检查文件错误标志是否被设置

8. ⽂件缓冲区

ANSI C标准采⽤“缓冲⽂件系统”处理数据⽂件的，所谓缓冲⽂件系统是指系统⾃动地在内存中为程 序中每⼀个正在使⽤的⽂件开辟⼀块“⽂件缓冲区”。从内存向磁盘输出数据会先送到内存中的缓冲 区，装满缓冲区后才⼀起送到磁盘上。如果从磁盘向计算机读⼊数据，则从磁盘⽂件中读取数据输⼊ 到内存缓冲区（充满缓冲区），然后再从缓冲区逐个地将数据送到程序数据区（程序变量等）。缓冲 区的⼤⼩根据C编译系统决定的。

这⾥可以得出⼀个结论： 因为有缓冲区的存在，C语⾔在操作⽂件的时候，需要做刷新缓冲区或者在⽂件操作结束的时候关闭⽂件

以上就是我们的全部内容了！！！！！！

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