C文件操作2：如何随机的进行文件读取？

2024-03-17 23:37:10

上篇C文件操作1：如何写入读取？fopen的6种组合参数怎么用？介绍了C语言文件操作的基本函数，fopen、fwrite、fread、fclose。这些只能从文件头读写或文件尾追加写入。

本篇介绍文件中随机位置读写的方法，会介绍fseek、ftell、rewind。

此外，再介绍几个字符读写函数：fputs、fgets、fpritf、fscanf，用于编写测试代码时用。

文件随机位置读写基础函数

对于文件的随机位置读写，可以通过 fseek 、ftell与rewind 函数来完成

fseek

fseek用于设置流stream的文件读写位置为给定的偏移

seeK的中文含义是“寻找”

函数原型：

/** @func:  fseek
*   @brief: 设置流stream的文件读写位置为给定的偏移
*   @para:  [fp]:文件指针
*           [offset]:偏移量，表示移动的字节数，正数表示正向（结尾）偏移，负数表示负向（开头）偏移
*           [from]:表示设定从文件的哪里开始偏移，取值范围如下表所示
*   @return:执行成功，返回0 (fp将指向以from为基准，偏移offset个字节的位置)
*           执行失败，返回值-1，并设置errno的值。比如offset超过文件自身大小，则不改变fp指向的位置
*/
int fseek(FILE *fp,long offset,int from);

from参数的取值

起始点	表示符号	数字表示
文件开头	SEEK_SET	0
当前位置	SEEK_CUR	1
文件末尾	SEEK_END	2

例如:

将读写位置移动到文件开头

fseek(fp, 0L, SEEK_SET)

将读写位置移动到文件末尾

fseek(fp,0L,SEEK_END);

将读写位置移动到离文件开头100字节处

fseek(fp,100L,SEEK_SET);

将读写位置移动到离文件当前位置100字节处

fseek(fp,100L,SEEK_CUR);

将读写位置退回到离文件结尾100字节处（offset为负数表示向开头处移动）

fseek(fp,-100L,SEEK_END);

注意：

fseek 函数一般用于二进制文件，当然也可以用于文本文件。

当fseek函数操作文本文件时，要注意回车换行的情况。

因为在一般浏览工具（如 UltraEdit）中，回车换行被视为两个字符 0x0D 和 0x0A，但真实的文件读写和定位却按照一个字符 0x0A 进行处理。

这种清空，可以先将文件整个读入内存，然后在内存中手工插入 0x0D。

ftell

fseek 函数只返回执行的结果是否成功，并不返回文件的读写位置

获取当前文件的读写位置，还需要使用 ftell 函数来获取

函数原型：

/** @func:  ftell
*   @brief: 得到文件当前的位置指针相对于文件首的偏移字节数
*   @para:  [fp]:文件指针
*   @return:
*/
long ftell(FILE *fp);

fell的主要作用就是获取当前的读写位置，在随机方式存取文件时，由于文件位置频繁前后移动，程序不容易确定文件的当前位置。

在使用 fseek 函数移动了位置后，再调用函数 ftell 就能非常容易地确定文件的当前位置。

fell的一个小应用：获取文件的长度

加入一共文件的读写位置已经被移动了多次，这时若想获得文件的长度，可以向用ftell记录当前的读写位置，然后将其移动到末尾，再利用ftell获取文件尾至头部的位置，就是文件的长度了。获取程度之后，再将读写位置使用fseek复原即可。

long getFileLength(FILE *fp)
{
    long curPos=0L;/*文件当前的位置指针位置*/
    long len=0L;
    curPos = ftell(fp);/*记录文件当前的位置指针的位置*/
    fseek(fp, 0L, SEEK_END);/*读写位置移动到文件末尾*/
    len = ftell(fp);/*获取文件末尾到文件开头的长度*/
    fseek(fp, curPos, SEEK_SET);/*再将读写位置移回到之前的位置*/
    return len;
}

代码对应的设计思路如下图：

rewind

rewind的中文意思是“倒回”

rewind 函数用于将文件内部的位置指针重新指向一个流（数据流或者文件）的起始位置。

注意，这里的“指针”表示的不是文件指针，而是文件内部的位置指针。即随着对文件的读写，文件的位置指针（指向当前读写字节）向后移动。而文件指针指向整个文件，如果不重新赋值，文件指针不会发生改变。

函数原型：

/** @func:  rewind
*   @brief: 将文件内部的位置指针重新指向一个流（数据流或者文件）的起始位置
*   @para:  [fp]:文件指针
*   @return:无
*/
void rewind(FILE *fp);

由于 rewind 函数没有返回值，所以很难判断rewind(fp)是否执行成功。

因此，应该尽量使用 fseek 来替换 rewind 函数，从而以验证流已经成功地回绕

文件读取写入字符串

fputs

fputs函数用于将一行字符串写入文件

函数原型：

/** @func:  fputs
*   @brief: 将一行字符串写入文件
*   @para:  [str]:要写入的字符串
*           [fp]:文件指针
*   @return:写入成功，返回非负数
*           写入失败，返回EOF
*/
int fputs( char *str, FILE *fp );

fgets

fgets 函数用来从指定的文件中读取一个字符串，并保存到字符数组中

函数原型：

/** @func:  fgets
*   @brief: 从指定的文件中读取一个字符串，并保存到字符数组中
*   @para:  [str]:字符数组
*           [n]:要读取的字符数目
*           [fp]:文件指针
*   @return:读取成功，返回字符数组首地址，也即str
*           读取失败，返回 NULL
*/
char *fgets ( char *str, int n, FILE *fp );

fprintf

函数原型：

/** @func:  fprintf
*   @brief: 将格式化的字符串写入文件
*   @para:  [fp]:文件指针
*           [format]:格式化字符串，要被写入到fp中的文本
*   @return:写入成功，返回写入的字符数
*           写入失败，返回负数
*/
int fprintf(FILE *fp, const char *format, ...)

使用方法：

FILE *fp = fopen ("test.txt", "w+");
char *str = "xxpcb.gitee.io";
int num = 666;
fprintf(fp, "%s %d", str, num);
fclose(fp);

fscanf

函数原型：

/** @func:  fscanf
*   @brief: 从文件中读取格式化的字符串
*   @para:  [fp]:文件指针
*           [format]:格式化字符串，从fp中读出的内容
*   @return:读取成功，返回读出的字符数
*           读取失败，返回负数
*/
int fscanf(FILE *fp, const char *format, ...)

使用方法：

FILE *fp = fopen ("test.txt", "r");
char str[64]
int num;
fscanf(fp, "%s %d", str, num);
fclose(fp);

使用示例

下面的测试程序，首先使用fputs函数写入了一段字符串“Hello world”，然后使用fseek函数，将读写位置移动到了文件开头向后的第6个字符，接着在该处，又使用fputs函数写入了一段字符串“xxpcb.github.io”，这样，就会在指定位置处，进行覆盖写入。最后，使用fgets函数，将文件中写入的内容再获取出来。

#include <stdio.h>
#define N 100

int main ()
{ 
    /*打开*/
    FILE *fp = fopen("../test-futs.txt","wt+");/*打开一个文件*/
    if(NULL == fp)
    {
        printf("open file fail\r\n");
        goto end;
    }
    
    /*写入*/
    fputs("hello world\n", fp);/*先写入一段信息*/
    fseek( fp, 6, SEEK_SET );/*读写位置从开头向后移动6个位置*/
    fputs("xxpcb.github.io\n", fp);/*再写入一段信息*/
    if(0 != fputs("码农爱学习\n", fp));/*再写入一段信息*/
    {
    	printf("fputs file ok\r\n");
	}

    
    /*关闭*/
    fclose(fp);
    
    /*再打开*/
    fp = fopen("../test-futs.txt","rt");
    if(NULL == fp)
    {
        printf("open file fail\r\n");
        goto end;
    }
    
    /*读取*/
    printf("fgets file ...\r\n");
    char str[N+1];
    int line = 0; 
    while(fgets(str, N, fp) != NULL)/*使用while, 可以一行一行的获取*/
    {
        printf("[%d]:%s", ++line, str);
    }
    
end:
   return(0);
}

代码对应的设计思路如下图：

附：本篇以及上篇的测试代码，可从我的gitee仓库获取（地址：https://gitee.com/xxpcb/c-test/tree/master/C-file-operate），或公众号后台回复“C文件操作”获取~

N, fp) != NULL)/使用while, 可以一行一行的获取/
{
printf("[%d]:%s", ++line, str);
}

end:
return(0);
}


代码对应的设计思路如下图：

[外链图片转存中...(img-BbNhuyTT-1620401372436)]

附：本篇以及上篇的测试代码，可从我的gitee仓库获取（地址：https://gitee.com/xxpcb/c-test/tree/master/C-file-operate），或公众号后台回复“**C文件操作**”获取~

码农公寓

fseek

ftell

rewind

fputs

fgets

fprintf

fscanf

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