文本文件 I/O

文件的输出入定义在 stdio.h 标头文件，若要开启文件，可以使用fopen，其函数原型定义如下：

FILE* fopen( const char* filename, const char* mode )

FILE是个结构类型：

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

fopen返回FILE实例的地址，若将FILE的地址传给fgetc、fputc、fgets、fputs等函数，字符串流只是在读取或写入的过程，会进行文本编码的转换，例如int数字 9，在写入的操作中，会转换为编码 57 的字节数据，至于本身是char的数据，就直接以对应的字节写出，也就是所谓的纯文本文件读写。

fopen第一个参数用来指定文件名称，第二个参数用来指定输出入模式，模式基本上就是读、写、扩充等，分别可使用r、w与a等设定，若加上+， 表示扩充文件读写能力。例如，以下是可设定的模式：

• r：只读模式开启文件，若文件不存在，返回 NULL。
• w：唯写模式创建文件，若文件不存在，创建新文件，若文件存在，就删除其内容。
• a：附加模式开启文件，若文件不存在，创建新文件，若文件存在，从文件尾端写入。
• r+：开启文件进行读写，若文件不存在，返回 NULL，若文件存在，从文件开头进行读写。
• w+：创建文件进行读写，若文件不存在，创建新文件，若文件存在，就删除其内容。
• a+：开启文件进行读写，若文件不存在，创建新文件，若文件存在，从文件尾端写入。

可以选择性地加上b表示以二进制模式，在 POSIX 系统上会忽略，Windows 会不处理\n与\x1A。

例如，以下可开启一个文件进行读取：

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

可以使用以下片段来测试文件是否开启成功：

if(!fp) {
    perror("文件开启失败"); // 将消息输出至 stderr
    return EXIT_FAILURE;
}

开启文件之后，可以使用fgetc来读取文件中的字符，使用fputc来将字符写入文件，以读取为例：

int c; 
while ((c = fgetc(fp)) != EOF) { 
   putchar(c);
}

ferror可以检查文件读写是否有误，feof可检查读取到文件尾：

if (ferror(fp)) {
    puts("读取时发生错误");
}
else if (feof(fp)) {
    puts("读取成功");
}

fopen会使用缓冲区减少对磁碟的读写，不使用文件时，记得关闭文件，关闭文件会将缓冲区中的数据写入磁碟，若忘了关闭文件，可能会造成数据遗失，可以使用fclose来关闭文件：

fclose(fp);

下面这个程序示范如何读取来源文件并将内容写为另一文件：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    FILE* src = fopen(argv[1], "r");
    if(!src) {
        perror("无法开启来源文件");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    FILE* dest = fopen(argv[2], "w");
    if(!dest) {
        perror("无法创建目标文件");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    int c;
    while ((c = fgetc(src)) != EOF) { 
       fputc(c, dest);
    }

    if (ferror(src) || ferror(dest)) {
        puts("读写时发生错误");
    }

    fclose(src);
    fclose(dest);
}

也可以使用fgets来读取整个字符串，使用fputs来写入整个字符串：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    FILE* src = fopen(argv[1], "r");
    if(!src) {
        perror("无法开启来源文件");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    FILE* dest = fopen(argv[2], "w");
    if(!dest) {
        perror("无法创建目标文件");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    char buf[8];
    while (fgets(buf, sizeof(buf), src) != NULL) { 
       fputs(buf, dest);
    }

    if (ferror(src) || ferror(dest)) {
        perror("读写时发生错误");
    }

    fclose(src);
    fclose(dest);
}

fgets第一个参数为用来存储读入的数据，第二个参数为读入的字符长度，第三个参数为FILE地址值，而fputs第一个参数为写入的数据，第二个参数为FILE地址值。

以下的程序使用fgets、fputs改写以上范例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[]) {
    FILE* src = fopen(argv[1], "r");
    if(!src) {
        perror("无法开启来源文件");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    FILE* dest = fopen(argv[2], "w");
    if(!dest) {
        perror("无法创建目标文件");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    char buf[8];
    while (fgets(buf, sizeof(buf), src) != NULL) { 
       fputs(buf, dest);
    }

    if (ferror(src) || ferror(dest)) {
        perror("读写时发生错误");
    }

    fclose(src);
    fclose(dest);
}

在程序执行过程开启的标准输出stdout、标准输入stdin、标准错误stderr，事实上也是文件的特例，在 C 程序中，也常见到以下的方式，以便直接控制这三个标准输入、输出、错误：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[]) {
    FILE* src = fopen(argv[1], "r");
    if(!src) {
        fputs("无法开启来源文件", stderr);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    FILE* dest = fopen(argv[2], "w");
    if(!dest) {
        fputs("无法创建目标文件", stderr);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    char buf[8];
    while (fgets(buf, sizeof(buf), src) != NULL) { 
        fputs(buf, dest);
    }

    if (ferror(src) || ferror(dest)) {
        fputs("读写时发生错误", stderr);
    }

    fclose(src);
    fclose(dest);
}