C語言檔案的讀寫
對檔案的讀和寫是最常用的檔案操作。在C語言中提供了多種檔案讀寫的函式：
- 字元讀寫函式 ：fgetc和fputc
- 字串讀寫函式：fgets和fputs
- 資料塊讀寫函式：freed和fwrite
- 格式化讀寫函式：fscanf和fprinf
下面分別予以介紹。使用以上函式都要求包含標頭檔案stdio.h。
字元讀寫函式fgetc和fputc
字元讀寫函式是以字元（位元組）為單位的讀寫函式。 每次可從檔案讀出或向檔案寫入一個字元。
1) 讀字元函式fgetc
fgetc函式的功能是從指定的檔案中讀一個字元，函式呼叫的形式為：
字元變數=fgetc(檔案指標);
例如：
ch=fgetc(fp);
其意義是從開啟的檔案fp中讀取一個字元並送入ch中。
對於fgetc函式的使用有以下幾點說明：
- 在fgetc函式呼叫中，讀取的檔案必須是以讀或讀寫方式開啟的。
- 讀取字元的結果也可以不向字元變數賦值。例如：fgetc(fp); 但是讀出的字元不能儲存。
- 在檔案內部有一個位置指標。用來指向檔案的當前讀寫位元組。在檔案開啟時，該指標總是指向檔案的第一個位元組。使用fgetc 函式後，該位置指標將向後移動一個位元組。 因此可連續多次使用fgetc函式，讀取多個字元。應注意檔案指標和檔案內部的位置指標不是一回事。檔案指標是指向整個檔案的，須在程式中定義說明，只要不重新賦值，檔案指標的值是不變的。檔案內部的位置指標用以指示檔案內部的當前讀寫位置，每讀寫一次，該指標均向後移動，它不需在程式中定義說明，而是由系統自動設定的。
【例13-1】讀入檔案c1.doc，在螢幕上輸出。
#include<stdio.h>
main(){
FILE *fp;
char ch;
if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\c1.txt","rt"))==NULL){
printf("\nCannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
ch=fgetc(fp);
while(ch!=EOF){
putchar(ch);
ch=fgetc(fp);
}
fclose(fp);
}
本例程式的功能是從檔案中逐個讀取字元，在螢幕上顯示。程式定義了檔案指標fp，以讀文字檔案方式開啟檔案“d:\jrzh\example\ex1_1.c”，並使fp指向該檔案。如開啟檔案出錯，給出提示並退出程式。程式第10行先讀出一個字元，然後進入迴圈，只要讀出的字元不是檔案結束標誌（每個檔案末有一結束標誌EOF）就把該字元顯示在螢幕上，再讀入下一字元。每讀一次，檔案內部的位置指標向後移動一個字元，檔案結束時，該指標指向EOF。執行本程式將顯示整個檔案。
2) 寫字元函式fputc
fputc函式的功能是把一個字元寫入指定的檔案中。函式呼叫的形式為：
fputc( 字元量, 檔案指標 );
其中，待寫入的字元量可以是字元常量或變數，例如：
fputc(‘a’,fp);
其意義是把字元a寫入fp所指向的檔案中。
對於fputc函式的使用也要說明幾點：
- 被寫入的檔案可以用寫、讀寫、追加方式開啟，用寫或讀寫方式開啟一個已存在的檔案時將清除原有的檔案內容，寫入字元從檔案首開始。如需保留原有檔案內容，希望寫入的字元以檔案末開始存放，必須以追加方式開啟檔案。被寫入的檔案若不存在，則建立該檔案。
- 每寫入一個字元，檔案內部位置指標向後移動一個位元組。
- fputc函式有一個返回值，如寫入成功則返回寫入的字元，否則返回一個EOF。可用此來判斷寫入是否成功。
【例13-2】從鍵盤輸入一行字元，寫入一個檔案，再把該檔案內容讀出顯示在螢幕上。
#include<stdio.h>
main(){
FILE *fp;
char ch;
if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\string","wt+"))==NULL){
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
printf("input a string:\n");
ch=getchar();
while (ch!='\n'){
fputc(ch,fp);
ch=getchar();
}
rewind(fp);
ch=fgetc(fp);
while(ch!=EOF){
putchar(ch);
ch=fgetc(fp);
}
printf("\n");
fclose(fp);
}
程式中第5行以讀寫文字檔案方式開啟檔案string。程式第11行從鍵盤讀入一個字元後進入迴圈，當讀入字元不為回車符時，則把該字元寫入檔案之中，然後繼續從鍵盤讀入下一字元。每輸入一個字元，檔案內部位置指標向後移動一個位元組。寫入完畢，該指標已指向檔案末。如要把檔案從頭讀出，須把指標移向檔案頭，程式第16行rewind函式用於把fp所指檔案的內部位置指標移到檔案頭。第17至21行用於讀出檔案中的一行內容。
【例13-3】把命令列引數中的前一個檔名標識的檔案，複製到後一個檔名標識的檔案中，如命令列中只有一個檔名則把該檔案寫到標準輸出檔案（顯示器）中。
#include<stdio.h>
main(int argc,char *argv[]){
FILE *fp1,*fp2;
char ch;
if(argc==1){
printf("have not enter file name strike any key exit");
getch();
exit(0);
}
if((fp1=fopen(argv[1],"rt"))==NULL){
printf("Cannot open %s\n",argv[1]);
getch();
exit(1);
}
if(argc==2) fp2=stdout;
else if((fp2=fopen(argv[2],"wt+"))==NULL){
printf("Cannot open %s\n",argv[1]);
getch();
exit(1);
}
while((ch=fgetc(fp1))!=EOF)
fputc(ch,fp2);
fclose(fp1);
fclose(fp2);
}
本程式為帶參的main函式。程式中定義了兩個檔案指標fp1和fp2，分別指向命令列引數中給出的檔案。如命令列引數中沒有給出檔名，則給出提示資訊。程式第15行表示如果只給出一個檔名，則使fp2指向標準輸出檔案（即顯示器）。程式第21行至24行用迴圈語句逐個讀出檔案1中的字元再送到檔案2中。再次執行時，給出了一個檔名，故輸出給標準輸出檔案stdout，即在顯示器上顯示檔案內容。第三次執行，給出了二個檔名，因此把string中的內容讀出，寫入到OK之中。可用DOS命令type顯示OK的內容。
字串讀寫函式fgets和fputs
1) 讀字串函式fgets
函式的功能是從指定的檔案中讀一個字串到字元陣列中，函式呼叫的形式為：
fgets(字元陣列名,n,檔案指標);
其中的n是一個正整數。表示從檔案中讀出的字串不超過 n-1個字元。在讀入的最後一個字元後加上串結束標誌’\0’。例如：
fgets(str,n,fp);
的意義是從fp所指的檔案中讀出n-1個字元送入字元陣列str中。
【例13-4】從string檔案中讀入一個含10個字元的字串。
#include<stdio.h>
main(){
FILE *fp;
char str[11];
if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\string","rt"))==NULL){
printf("\nCannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
fgets(str,11,fp);
printf("\n%s\n",str);
fclose(fp);
}
本例定義了一個字元陣列str共11個位元組，在以讀文字檔案方式開啟檔案string後，從中讀出10個字元送入str陣列，在陣列最後一個單元內將加上’\0’，然後在螢幕上顯示輸出str陣列。輸出的十個字元正是【例13-1】程式的前十個字元。
對fgets函式有兩點說明：
- 在讀出n-1個字元之前，如遇到了換行符或EOF，則讀出結束。
- fgets函式也有返回值，其返回值是字元陣列的首地址。
2) 寫字串函式fputs
fputs函式的功能是向指定的檔案寫入一個字串，其呼叫形式為：
fputs(字串,檔案指標);
其中字串可以是字串常量，也可以是字元陣列名，或指標變數，例如：
fputs(“abcd“,fp);
其意義是把字串“abcd”寫入fp所指的檔案之中。
【例13-5】在【例13-2】中建立的檔案string中追加一個字串。
#include<stdio.h>
main(){
FILE *fp;
char ch,st[20];
if((fp=fopen("string","at+"))==NULL){
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
printf("input a string:\n");
scanf("%s",st);
fputs(st,fp);
rewind(fp);
ch=fgetc(fp);
while(ch!=EOF){
putchar(ch);
ch=fgetc(fp);
}
printf("\n");
fclose(fp);
}
本例要求在string檔案末加寫字串，因此，在程式第5行以追加讀寫文字檔案的方式開啟檔案string。然後輸入字串，並用fputs函式把該串寫入檔案string。在程式15行用rewind函式把檔案內部位置指標移到檔案首。再進入迴圈逐個顯示當前檔案中的全部內容。
資料塊讀寫函式fread和fwrite
C語言還提供了用於整塊資料的讀寫函式。可用來讀寫一組資料，如一個數組元素，一個結構變數的值等。
讀資料塊函式呼叫的一般形式為：
fread(buffer,size,count,fp);
寫資料塊函式呼叫的一般形式為：
fwrite(buffer,size,count,fp);
其中：
- buffer：是一個指標，在fread函式中，它表示存放輸入資料的首地址。在fwrite函式中，它表示存放輸出資料的首地址。
- size：表示資料塊的位元組數。
- count：表示要讀寫的資料塊塊數。
- fp：表示檔案指標。
例如：
fread(fa,4,5,fp);
其意義是從fp所指的檔案中，每次讀4個位元組(一個實數)送入實陣列fa中，連續讀5次，即讀5個實數到fa中。
【例13-6】從鍵盤輸入兩個學生資料，寫入一個檔案中，再讀出這兩個學生的資料顯示在螢幕上。
#include<stdio.h>
struct stu{
char name[10];
int num;
int age;
char addr[15];
}boya[2],boyb[2],*pp,*qq;
main(){
FILE *fp;
char ch;
int i;
pp=boya;
qq=boyb;
if((fp=fopen("d:\\jrzh\\example\\stu_list","wb+"))==NULL){
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
printf("\ninput data\n");
for(i=0;i<2;i++,pp++)
scanf("%s%d%d%s",pp->name,&pp->num,&pp->age,pp->addr);
pp=boya;
fwrite(pp,sizeof(struct stu),2,fp);
rewind(fp);
fread(qq,sizeof(struct stu),2,fp);
printf("\n\nname\tnumber age addr\n");
for(i=0;i<2;i++,qq++)
printf("%s\t%5d%7d %s\n",qq->name,qq->num,qq->age,qq->addr);
fclose(fp);
}
本例程式定義了一個結構stu，說明了兩個結構陣列boya和boyb以及兩個結構指標變數pp和qq。pp指向boya，qq指向boyb。程式第14行以讀寫方式開啟二進位制檔案“stu_list”，輸入二個學生資料之後，寫入該檔案中，然後把檔案內部位置指標移到檔案首，讀出兩塊學生資料後，在螢幕上顯示。
格式化讀寫函式fscanf和fprintf
fscanf函式，fprintf函式與前面使用的scanf和printf 函式的功能相似，都是格式化讀寫函式。兩者的區別在於fscanf函式和fprintf函式的讀寫物件不是鍵盤和顯示器，而是磁碟檔案。
這兩個函式的呼叫格式為：
fscanf(檔案指標,格式字串,輸入表列);
fprintf(檔案指標,格式字串,輸出表列);
例如：
fscanf(fp,"%d%s",&i,s);
fprintf(fp,"%d%c",j,ch);
用fscanf和fprintf函式也可以完成例10.6的問題。修改後的程式如【例10-7】所示。
【例13-7】用fscanf和fprintf函式成【例10-6】的問題。
#include<stdio.h>
struct stu
{
char name[10];
int num;
int age;
char addr[15];
}boya[2],boyb[2],*pp,*qq;
main(){
FILE *fp;
char ch;
int i;
pp=boya;
qq=boyb;
if((fp=fopen("stu_list","wb+"))==NULL){
printf("Cannot open file strike any key exit!");
getch();
exit(1);
}
printf("\ninput data\n");
for(i=0;i<2;i++,pp++)
scanf("%s%d%d%s",pp->name,&pp->num,&pp->age,pp->addr);
pp=boya;
for(i=0;i<2;i++,pp++)
fprintf(fp,"%s %d %d %s\n",pp->name,pp->num,pp->age,pp->addr);
rewind(fp);
for(i=0;i<2;i++,qq++)
fscanf(fp,"%s %d %d %s\n",qq->name,&qq->num,&qq->age,qq->addr);
printf("\n\nname\tnumber age addr\n");
qq=boyb;
for(i=0;i<2;i++,qq++)
printf("%s\t%5d %7d %s\n",qq->name,qq->num, qq->age,qq->addr);
fclose(fp);
}
與【例10-6】相比，本程式中fscanf和fprintf函式每次只能讀寫一個結構陣列元素，因此採用了迴圈語句來讀寫全部陣列元素。還要注意指標變數pp，qq由於迴圈改變了它們的值，因此在程式中對它們重新賦予了陣列的首地址。