1. 概述
使用C语言进行文件的读取和写入是非常常见的操作。文件操作主要是针对磁盘上的文件进行读取和写入操作，主要包括以下几个方面：
- 打开文件
- 读取文件内容
- 写入文件内容
- 关闭文件
文件的读写通常都是通过一个文件指针来完成的，文件指针可以理解为是一个指向文件中某个位置的指针，通过移动文件指针，可以读取或者写入文件中的内容。C语言提供了一系列的函数来完成文件读写的操作，其中最常用的是fopen、fread、fwrite、fclose等函数。
本文将从文件的打开开始，分别介绍如何使用C语言读取和写入文件。
2. 文件的打开和关闭
在进行文件读写之前，我们需要先打开一个文件。C语言提供了fopen函数用来打开文件，该函数的原型如下：
FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);
其中，filename是要打开的文件名，mode是打开文件的模式，mode参数可以设置以下值：
- "r": 以只读方式打开文件
- "w": 以写方式打开文件，如果文件存在则清空文件中的内容，如果文件不存在则创建文件
- "a": 以追加方式打开文件，如果文件存在则在文件末尾添加内容，如果文件不存在则创建文件
fopen函数返回一个文件指针，如果文件打开失败，则返回NULL。打开文件后，我们可以通过fclose函数来关闭文件，该函数的原型如下：
int fclose(FILE *stream);
其中，stream是要关闭的文件指针。
3. 文件的读取
在打开文件后，我们可以使用fread函数来读取文件中的内容。fread函数可以读取若干个数据块，每个数据块的大小可以自定义，该函数的原型如下：
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *stream);
其中，ptr是一个指向存储读取数据的内存块的指针，size是每个数据块的大小，count是要读取的数据块数目，stream是要读取的文件指针。fread函数返回实际读取的数据块数目，如果读取失败，则返回0。
以下是一个读取文件的示例代码：
#include <stdio.h>
int main() {
char buffer[10];
FILE *fp = fopen("data.txt", "r");
if (fp == NULL) {
printf("Failed to open file: data.txt\n");
return -1;
}
size_t len = fread(buffer, 1, 10, fp);
printf("Read %zu bytes from file\n", len);
fclose(fp);
return 0;
}
在上述代码中，我们打开了一个名为data.txt的文件，并尝试读取其中的前10个字节，读取结果会存储在buffer数组中。
3.1 检查文件结尾
对于大文件的读取，我们可能只想读取其中一部分数据，而不是全部读取。在读取文件时，我们可以使用feof函数来判断是否已经读取到了文件结尾。feof函数的原型如下：
int feof(FILE *stream);
其中，stream是要检查的文件指针，如果已经读取到了文件结尾，则返回一个非0值，否则返回0.
以下是一个使用feof函数来判断文件结尾的示例代码：
#include <stdio.h>
int main() {
char buffer[10];
FILE *fp = fopen("data.txt", "r");
if (fp == NULL) {
printf("Failed to open file: data.txt\n");
return -1;
}
size_t len = 0;
while (!feof(fp) && len < 10) {
int c = fgetc(fp);
if (c == EOF) {
break;
}
buffer[len++] = c;
}
printf("Read %zu bytes from file\n", len);
fclose(fp);
return 0;
}
在上述代码中，我们使用了fgetc函数来读取文件中的每个字节，并使用feof函数来判断是否已经读取到了文件结尾。我们设定读取的最大字节数为10，当文件中的数据不足10个字节时，循环会提前结束。
4. 文件的写入
在打开文件后，我们可以使用fwrite函数来写入文件内容。fwrite函数可以写入若干个数据块，每个数据块的大小可以自定义，该函数的原型如下：
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *stream);
其中，ptr是一个指向存储要写入数据的内存块的指针，size是每个数据块的大小，count是要写入的数据块数目，stream是要写入的文件指针。fwrite函数返回实际写入的数据块数目，如果写入失败，则返回0。
以下是一个写入文件的示例代码：
#include <stdio.h>
int main() {
char buffer[] = "Hello, world!";
FILE *fp = fopen("output.txt", "w");
if (fp == NULL) {
printf("Failed to open file: output.txt\n");
return -1;
}
size_t len = fwrite(buffer, 1, sizeof(buffer), fp);
printf("Write %zu bytes to file\n", len);
fclose(fp);
return 0;
}
在上述代码中，我们打开了一个名为output.txt的文件，并尝试将字符串"Hello, world!"写入到文件中。
4.1 格式化输出
除了使用fwrite函数直接写入数据外，我们还可以使用fprintf函数来进行格式化输出并写入文件。fprintf函数的原型如下：
int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);
其中，stream是要写入的文件指针，format是格式化字符串，后面的参数是与格式化字符串相对应的值。
以下是一个使用fprintf函数进行格式化输出的示例代码：
#include <stdio.h>
int main() {
char name[] = "Alice";
int age = 18;
FILE *fp = fopen("output.txt", "w");
if (fp == NULL) {
printf("Failed to open file: output.txt\n");
return -1;
}
fprintf(fp, "My name is %s and my age is %d\n", name, age);
fclose(fp);
return 0;
}
在上述代码中，我们使用了fprintf函数来格式化输出字符串，并将字符串写入到output.txt文件中。
5. 总结
文件的读取和写入是C语言中常见的操作，本文主要介绍了文件的打开、读取、写入和关闭等操作，以及一些常见的函数使用方式。在实际开发中，文件的读写操作经常会与其他操作结合使用，例如图像处理、文本分析等，希望本文能为读者提供一些指导。