Linux利用标准c库对文件操作

? ? ? 这里的思路和之前的‘Linux下文件的创建写入读取编程‘的思路是一样的，都是从介绍API的函数功能开始。都是在Linux下操作文件，但是前者是UNIX系统调用函数，后者是ANSIC标准中的C语言库函数。它们有着不同的适用范围，具体有不同，在概念上我就不细说了，大家可以看看这篇博客园的博客https://www.zybuluo.com/yiltoncent/note/87461。我会从函数的使用上给大家说一说区别。

之前我们写的文件操作相关函数都是UNIX系统调用函数，如open，write，read等，这里我们要用的是标准c库对文件下的函数，如fopen，fread，fwrite，fseek等。

一、API函数的介绍

打开文档

①FILE *fopen(const char *pathname, const char *mode);

’参数

pathname：文件路径名

mode:文件模式，有以下六种

种类	功能
r	只读打开
r+	可读可写打开
w	可写打开，写入文件同时清除原文件内容
w+	可读可写；如果文件存在，写入文件同时清除原文件；如果不存在创建文件
a	可写打开，如果文件存在，在原文件尾部继续写；如果不存在创建文件
a+	可读可写打开，如果文件存在，在原文件尾部继续写；如果不存在创建文件

fopen() mode 与 open() flags的联系

fopen() mode	open() flags
r	O_RDONLY
w	O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC
a	O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND
r+	O_RDWR
w+	O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC
a+	O_RDWR | O_CREAT | O_APPEND

返回值

打开成功，返回一个FILE类型指针；打开失败返回NULL

读文档

②size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

参数

ptr：存储读出的内容到缓冲区

size：一次读出的内容大小

nmemb：读几次

stream：指向文件结构体的指针，相当于open函数的fd，起到索引作用

返回值

读取成功，返回写入的字节数除以size（不是整数采用去尾法，如1.5，返回值就是1）

0，发生读取错误，应检查必须用feof()或ferror()来决定发生什么情况，看一下是读到了文件尾了或者有错误发生，

feof() 函数用来判断文件内部指针是否指向了文件末尾，它的原型是：

int feof （FILE * stream）

当指向文件末尾时返回非零值，否则返回零值。

ferror() 函数用来判断文件操作是否出错，它的原型是：

Int ferror (FILE* stream)

出错时返回非零值，否则返回零值。

写文档

③size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb,FILE *stream);

参数

ptr：存储写入的内容到缓冲区

size：一次读写出的内容大小

nmemb：写几次

stream：指向文件结构体的指针，相当于open函数的fd，起到索引作用

成功写入，返回值为nmemb的大小；写入失败，返回值为0。

文件光标移动

④int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);

参数

stream：指向文件结构体的指针，相当于open函数的fd，起到索引作用

offset：相对于whence偏移的位置。0，不偏移；正整数，向右偏移对应的大小；负整数，向左偏移对应的大小。

whence：光标起始位置,一共有三个选项，如下

SEET_SET???????? 文件开头

SEET_CUR???????? 文件当前位置

SEET_END???????? 文件尾部

如果成功，则返回相对于文件头的偏移量。如果出现错误，则返回-1。如果我们设置为

fseek（fp，0，SEET_END）就可以利用他的返回值来表示文件的大小了。

关闭文档

⑤int fclose(FILE *stream);

参数

stream：指向文件结构体的指针，相当于open函数的fd，起到索引作用

返回值

成功完成后，返回0；否则，返回EOF

以字符的形式读取文件

⑥int fgetc(FILE *stream);

参数

stream：指向文件结构体的指针，相当于open函数的fd，起到索引作用

返回值

成功时返回读入的字节数。错误或文件尾时返回EOF；

以字符的形式写入文件

⑦int fputs(const char *s, FILE *stream);

参数

s：要写入的字符串

stream：指向文件结构体的指针，相当于open函数的fd，起到索引作用

返回值

成功时返回写入的字节数。错误时返回EOF；

二、代码验证

1.以w+的方式创建打开新文件，并写入内容在读出

原来并没有ydlt.txt的文件，如下图

现在我们通过程序创建并打开写入内容，并读取。看一下读取的内容与写入的内容是否一致，并查看fread和fwrite的返回值

验证代码

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <stdlib.h>

int main()

{

FILE *fp;

char*str="yangdong is handsome";

char readBuf[128]={0};

fp=fopen("./ydlt.txt","w+");

if(fp==NULL)

{

printf("read failed\n");

exit(-1);

}

int n_write=fwrite(str,sizeof(char),100,fp);

printf("n_write=%d\n",n_write);

fseek(fp,0,SEEK_SET);

int n_read=fread(readBuf,sizeof(char)*strlen(str),100,fp);

printf("n_read=%d\n",n_read);

if(n_read==0)//判断读取是否文件操作出错导致的

{

printf("打开文件错误\n");

if(ferror(fp))//判断读取出错是否是由文件

puts("读取出错\n");

if(feof(fp)) //判断读取出错是否是由文件光标到了文件尾部导致的

puts("达到文件尾部\n");

exit(-1);

}

printf("read %s\n",readBuf);

return 0;

}

执行结果如下图所示，可以看到的文件ydlt.txt已经创建，n_write=100，n_read=5,读出的内容是yangdong is handsome

在前面我们已经说过了，n_write作为fwrite的返回值，在写入无误后返回值是nmemb的大小。程序里nmemb是100，对应n_write=100。n_read作为fread的返回值，成功读出后，其大小应该是返回写入的字节数除以size，程序里我们写入的是总大小是sizeof（char）*100，也就是100。我们读取的时候，一次的大小是“yangdong is handsome”的长度，也就是20，所以n_read=100/20=5。如果我们改一下程序，比如将fwrite(str,sizeof(char),100,fp);的100改成99，那么n_read=99/20=4.95，我们知道n_read是int型，所以对于4.95会转化成4，也就是我们前面说的去尾法。

在程序里我们在fwrite后面加了一句fseek(fp,0,SEEK_SET)，它的作用就是把文件光标回到文件开头。我们知道文件写入完成后文件光标回到文件末尾，如果我们不把文件光标回到文件开头，我们读取的时候就会发生错误，现在我们把fseek(fp,0,SEEK_SET)删除。看一看现象

我们可以看到当文件光标在文件末尾的时候我们去读，会发生错误，fread的返回值是0，且通过feof()和ferror()函数用来判断到底是哪个环节出错了，最后显示是因为文件光标在文件末尾导致的出错。

2.fputc和fgetc的验证

fputc的验证

#include<stdio.h>

#include<string.h>

int main()

{

FILE*fp;

char*str="yangdong is really handsome\n";

fp=fopen("./test.txt","w+");

int n_size=strlen(str);

for(int i=0;i<n_size;i++)

{

fputc(*str,fp);//一个字节一个字节的打印到文件里面

str++;

}

fclose(fp);

return 0;

}

可以看到已经成功的写入了我们想要的内容

fgetc的验证

#include <stdlib.h>

#include<stdio.h>

int main()

{

?? FILE *fp;

?? char ch;

?? //如果文件不存在，给出提示并退出

?? if( (fp=fopen("./test.txt","r")) == NULL )

?? {

???? puts("Fail to open file!");

????? exit(-1);

??? }

??? //每次读取一个字节，直到读取完毕

??? while( (ch=fgetc(fp)) != EOF ){

??????? putchar(ch);

??? }

??? putchar('\n');? //输出换行符

??? if(ferror(fp))

??? {

??????? puts("读取出错");

??? }

??? else

??? {

??????? puts("读取成功");

}

fclose(fp);

return 0;

}

可以看到成功读取了test.txt的内容，同时虽然是EOF引起的循环结束，但是造成EOF的原因也很明显，是因为读取到了文件的末尾造成的，而不是读取出错造成的。