C 文件操作

发表于 2025/07/24 更新于 2025/07/27

作者 Nan

3725 字 20 分钟阅读

C 文件操作

在编程中，我们可能需要多次生成某些特定的输入数据。有时，仅在控制台上显示数据是不够的。要显示的数据可能非常大，在控制台上只能显示有限的数据，而且由于内存是容易丢失的，不可能一次又一次地恢复程序生成的数据。但是，如果我们需要这样做，我们可以将其存储到本地文件系统中，该文件系统是易失的，并且每次都可以访问。在这里，需要在 C 中处理文件。

注意，使用文件操作函数前必须先引入标准IO库

  
#include <stdio.h>

C 中的文件处理使我们能够通过我们的 C 程序创建、更新、读取和删除存储在本地文件系统中的文件。可以对文件执行以下操作:

创建新文件
打开现有文件
从文件中读取
写入文件
删除文件

文件处理函数

C 库中有许多函数可以打开、读取、写入、搜索和关闭文件。文件函数列表如下：

函数	描述 Description
fopen()	打开新文件或现有文件
fprintf()	将数据写入文件
fscanf()	从文件中读取数据
fputc()	将一个字符写入文件
fgetc()	从文件中读取一个字符
fputs()	将一整串字符写入文件
fgets()	从文件中读取一整串字符
fclose()	关闭文件
fseek()	将文件指针设置到给定位置
ftell()	返回当前位置
rewind()	将文件指针设置为文件的开头

fopen()

要对文件进行操作，必须先用fopen()打开一个文件，并返回一个文件指针 FILE*，供后续读写使用。

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

参数说明

参数	类型	含义
`filename`	`const char *`	文件名（包含路径，可为相对或绝对路径）
`mode`	`const char *`	打开模式，决定读/写/追加等方式

模式mode说明

模式	含义	文件不存在时	文件存在时	特点
`"r"`	以只读方式打开	打开失败	从头读取	文件必须存在
`"w"`	以只写方式打开	创建新文件	清空原内容	文件会被清空
`"a"`	以追加写方式打开	创建新文件	写在文件末尾	不清空文件
`"r+"`	以读写方式打开	打开失败	可读可写	不清空文件
`"w+"`	以读写方式打开	创建新文件	清空原内容	会清空原内容
`"a+"`	以读/追加写方式打开	创建新文件	可读，从尾部写	只能从末尾写

所有模式都可以加 b 表示二进制打开（如 "rb"、"wb+"、"ab+"），用于处理非文本文件（如图片、音频）

返回值

返回值是类型为 FILE * 的文件指针。
若打开失败，返回 NULL。
可以用 perror() 或 strerror(errno) 获取具体失败原因。

  
FILE *fp = fopen("data.txt", "r");
if (fp == NULL) {
    perror("fopen failed");
}

fprintf()

fprintf 是 C 标准库中用于 格式化输出到文件 的函数，功能和 printf 类似，但输出的不是终端，而是指定的文件。

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

参数说明

参数	含义
`stream`	文件指针（由 `fopen` 打开）
`format`	格式字符串（类似 `printf` 的用法）
`...`	可变参数，根据 `format` 对应输出

返回值

返回成功写入的字符数（不包括结尾的 \0）。
出错时返回一个负数

示例

  
#include <stdio.h>  
int main() {
    FILE *fp;
    char text[] = "fprint";
    fp = fopen("file.txt", "w"); // 打开文件
    fprintf(fp, "Hello file by %s...\n", text); // 将数据写入文件
    fclose(fp); // 关闭文件  
    return 0;
} 

fscanf()

fscanf 是 C 标准库中用于从文件中格式化读取数据的函数，它的功能类似于 scanf，但从指定文件中读取内容，而不是从终端输入。

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

参数说明

参数	含义
`stream`	文件指针（由 `fopen` 打开）
`format`	格式字符串，说明要读取的数据格式（如 `%d %f`）
`...`	指向变量的指针，用来存储读取到的数据

返回值

正整数：成功读取并赋值的字段个数（不等于读取的字符数）
EOF：读取失败或者到达文件末尾，通常为-1

示例

假设有两个文件

25 88.5

Hello World!!!

  
#include <stdio.h>  

int main() {  
    int age;
    float score;
    char text1[100];
    char text2[100];

    FILE *fp1 = fopen("number.txt", "r"); // 打开文件
    if (fp1 == NULL) {
        printf("Error opening file\n");
        return 1;
    }
   
    if (fscanf(fp1, "%d %f", &age, &score) == 2) {
        printf("Age: %d, Score: %.2f\n", age, score);
    } else {
        printf("Failed to read data.\n");
    }

    FILE *fp2 = fopen("strings.txt", "r"); // 打开文件
    if (fp2 == NULL) {
        printf("Error opening file\n");
        return 1;
    }

    if (fscanf(fp2, "%s %s", text1, text2) == 2) {
        printf("Success to read data: %s  %s\n", text1, text2);
    } else {
        printf("Failed to read data.\n");
    }
    
    fclose(fp1); // 关闭文件  
    fclose(fp2); // 关闭文件  
} 

注意事项

参数必须是指针或字符串数组，如 &age，否则不能正确赋值。
fscanf 会跳过空格、换行、制表符等空白字符。
不要对格式不确定的文件使用 fscanf，可能读取错误。
fscanf 会从当前位置开始读取，所以配合 rewind()、fseek() 时要注意。
如果读取失败返回 EOF，可以通过 feof(fp) 和 ferror(fp) 进一步判断。

fputc()

fputc 是 C 标准库中用于向文件中写入单个字符的函数。它适合用来低级别逐字符写文件，比如写文本、生成字符流等。

  
int fputc(int character, FILE *stream);

参数说明

参数	含义
`character`	要写入的字符（会被自动转换为 `unsigned char`）
`stream`	文件指针，指定写入的目标文件（由 `fopen` 打开）

返回值

返回值	含义
成功返回该字符	表示写入成功
`EOF`（`-1`）	写入失败，可用 `perror()` 调试

参考示例

  
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    FILE *fp = fopen("file.txt", "w");
    if (fp == NULL) {
        printf("Error opening file\n");
        return 1;
    }

    char inputtext[] = "Hello World";

    // or for (int i = 0; text[i] != '\0'; i++) {
    for (int i = 0; i < strlen(inputtext); i++) {
        fputc(inputtext[i], fp);
    }

    fclose(fp);
    return 0;
}

注意事项

可以使用fputc(char, stdout)，将字符输出在终端，效果同putchar(char)
必须保证文件指针有效（成功打开），否则 fputc 会失败。
写入的是单个字符，效率较低，不适合大量数据写入（推荐 fputs 或 fwrite）。
不支持写入格式化内容（推荐用 fprintf）。
写完之后要及时 fclose(fp) 或 fflush(fp) 刷新缓冲区。

fgetc()

fgetc 是 C 标准库中用于从文件中读取单个字符的函数。它是最基本的文件读取方法之一，常用于逐字符读取文本文件内容。

  
int fgetc(FILE *stream);

返回值

返回值	含义
成功：返回字符	字符会被提升为 `int` 类型（ASCII 值）
失败：返回 `EOF`	读到文件末尾或出错

用法示例

  
#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *fp = fopen("example.txt", "r");
    if (!fp) {
        perror("Failed to open file");
        return 1;
    }

    int ch;
    int count = 0;
    while ((ch = fgetc(fp)) != EOF) {
        putchar(ch);  // 输出字符到终端
        count++;    // 统计字符数
    }

    fclose(fp);
    return 0;
}

注意事项

返回类型是 int，不能直接用 char 接收，否则读不到 EOF，会出错！
必须用 != EOF 判断是否读完。
用于文本文件，不适合大文件或二进制数据（推荐 fread）。
和 fgets 不同，fgetc 不会一次读取一行，只读一个字符。

fputs()

fputs 是 C 标准库中用于向文件中写入字符串的函数，和 fputc 类似，但一次可以写入一整串字符（字符串），效率更高，适合写文本内容。

  
int fputs(const char *str, FILE *stream);

参数说明

参数	含义
`str`	要写入的字符串（结尾以 `\0` 终止，不会写入 `\0`）
`stream`	文件指针（由 `fopen` 打开，用于写入的文件）

返回值

返回值	含义
≥ 0	写入成功
`EOF`	写入失败（可用 `perror()` 调试）

程序示例

  
#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *fp = fopen("output.txt", "w");
    if (!fp) {
        perror("Failed to open file");
        return 1;
    }

    fputs("Hello, world!\n", fp);
    fputs("This is fputs example.\n", fp);

    fclose(fp);
    return 0;
}

注意事项

fputs 不会自动添加换行符，需要手动加 \n。
写入失败不会自动报错，建议检查返回值或使用 ferror()。
不会写入字符串末尾的 \0。
文件需以 "w", "a" 或 "r+" 等可写模式打开。

fgets()

fgets 是 C 标准库中用于从文件或标准输入中读取一行字符串的函数，它能安全地防止缓冲区溢出，是比 gets 更推荐的读取方式。

  
char *fgets(char *str, int n, FILE *stream);

参数说明

参数	含义
`str`	字符数组，用于存储读取的字符串（输出缓冲区）
`n`	最多读取字符数（包含结尾的 `\0`），即缓冲区大小
`stream`	文件指针（如 `stdin` 表示标准输入，或 `fopen` 打开的文件）

返回值

返回值	含义
非 NULL 指针	表示读取成功，返回的就是 `str` 指针
`NULL`	读取失败或读到 EOF（例如文件结束）

程序示例

  
#include <stdio.h>

int main() {
    char buffer[100];
    FILE *fp = fopen("test.txt", "r");
    if (!fp) {
        perror("Failed to open file");
        return 1;
    }

    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), fp)) {
        printf("Line: %s", buffer);  // 不需要加 \n，fgets 会保留换行
    }

    fclose(fp);
    return 0;
}

注意事项

fgets 最多读取 n - 1 个字符，第 n 个字符为 \0。
会保留换行符 \n，除非读入的内容刚好填满缓冲区。
如果读到文件末尾（或错误），返回 NULL。
不会跳过空白符（与 scanf 不同）。
可配合 strtok()、sscanf() 等处理读取的字符串内容。

fclose()

fclose() 函数用于关闭文件。每次用 fopen 打开文件后，必须调用 fclose 来释放资源、刷新缓冲区，确保数据正确写入磁盘。

fclose() 函数的语法如下：

  
int fclose(FILE *stream);

返回值

0：成功关闭文件
EOF：关闭失败（返回 -1），可用 perror() 查看原因

fseek()

fseek() 是 C 标准库中用于在文件中移动文件指针的位置的函数。它是处理文件读写时的核心函数之一，尤其适用于二进制文件，可以跳过特定内容，或回到文件某个位置重新读取/写入。

  
int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);

参数说明

参数	说明
`stream`	打开的文件指针（例如通过 `fopen()` 返回的 `FILE *`）
`offset`	相对偏移量（单位是字节）
`whence`	参考位置，有三个宏定义取值，分别如下：

宏定义	说明
`SEEK_SET`	从文件开头偏移（offset 从 0 开始）
`SEEK_CUR`	从当前文件位置偏移
`SEEK_END`	从文件末尾开始偏移

返回值

成功：返回 0
失败：返回非 0，并可使用 perror() 或 ferror() 检查错误原因

用法示例

  
#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *fp = fopen("data.bin", "rb");
    if (!fp) {
        perror("open");
        return 1;
    }

    int value;
    fseek(fp, sizeof(int), SEEK_SET);  // 跳过前 1 个 int（4 字节）
    fread(&value, sizeof(int), 1, fp);
    printf("第二个整数是: %d\n", value);

    fclose(fp);
    return 0;
}

注意事项

fseek() 不能用于以文本模式打开的文件（在某些系统上可能无法精确定位）。
使用 "rb", "wb" 等二进制模式更稳定。
使用 fseek() 后若进行读/写操作，推荐配合 fflush()（写前）或 rewind()（回到开头）确保文件状态一致。

rewind()

rewind() 是 C 标准库中一个简单实用的函数，作用是将文件指针移动到文件的开头，通常用于在读取或写入过程中需要“重新开始”的场景。

  
void rewind(FILE *stream);

功能说明

将 FILE * 所指向的文件指针重置到文件起始位置（字节位置 0）
同时清除文件的错误标志和 EOF 标志（等同于调用 clearerr(stream)）

使用场景

在读取文件时需要“从头开始读第二遍”
写入文件后想要重头再读内容
替代 fseek(fp, 0, SEEK_SET) 的简洁版本（但 rewind() 不返回值）

注意

rewind() 不返回错误码，无法检测是否成功，但如果文件关闭或无效，则后续操作也会失败。
只适用于已打开的 FILE *，不能用于 NULL 指针。

ftell()

ftell() 是 C 语言标准库中用于获取当前文件指针位置的函数。配合 fseek()、rewind() 一起使用，可以方便地在文件中定位和跳转。

  
long ftell(FILE *stream);

功能说明

返回当前文件指针（读/写位置）距离文件开头的字节数
通常与 fseek() 搭配使用，可用于记录、还原文件位置

返回值

情况	返回值
成功	当前偏移量（long 类型）
失败	`-1L`，并设置 `errno`

使用场景

用法场景	示例
获取当前位置（备份）	`long pos = ftell(fp);`
回到之前位置	`fseek(fp, pos, SEEK_SET);`
计算文件大小（常用）	`fseek(fp, 0, SEEK_END); size = ftell(fp);`

使用示例

查看文件当前位置

  
#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *fp = fopen("example.txt", "r");
    if (!fp) {
        perror("open");
        return 1;
    }

    fgetc(fp);  // 读入 1 个字符

    long pos = ftell(fp);
    if (pos != -1L) {
        printf("当前位置字节偏移: %ld\n", pos);
    } else {
        perror("ftell error");
    }

    fclose(fp);
    return 0;
}

获取文件大小

  
#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *fp = fopen("example.txt", "r");
    if (!fp) {
        perror("open");
        return 1;
    }

    fseek(fp, 0, SEEK_END);

    long pos = ftell(fp);
    if (pos != -1L) {
        printf("当前位置字节偏移: %ld\n", pos);
    } else {
        perror("ftell error");
    }

    fclose(fp);
    return 0;
}

注意事项

在文本模式（"r"、"w" 等）下，某些系统（如 Windows）可能将 \r\n 转为 \n，ftell() 返回的偏移量不一定等于实际字节数（推荐使用 "rb" 或 "wb" 二进制模式）。
如果使用 fseek() 后马上使用 ftell()，应确保文件未处于错误状态。

编程语言, C

C语言标准库函数

本文由作者按照 CC BY 4.0 进行授权

文件处理函数

fopen()

fprintf()

fscanf()

fputc()

fgetc()

fputs()

fgets()

fclose()

fseek()

rewind()

ftell()

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