檔案是什麼

一個檔案（file）通常就是磁碟上的一段命名的儲存區。C 將檔案看成是連續的位元組序列，其中每一個位元組都可以單獨地讀取。

二進位制和文字模式
1、在windows系統中，文字模式下，檔案以"\r\n"代表換行。若以文字模式開啟檔案，並用fputs等函式寫入換行符"\n"時，函式會自動在"\n"前面加上"\r"。即實際寫入檔案的是"\r\n" 。

2、在類Unix/Linux系統中文字模式下，檔案以"\n"代表換行。所以Linux系統中在文字模式和二進位制模式下並無區別。

標準檔案

C 程式自動開啟3個檔案。這3個檔案被稱為標準輸入，標準輸出和標準錯誤輸出。預設的標準輸入是系統的一般輸入裝置，通常為鍵盤；預設的標準輸出和標準錯誤輸出是系統的一般輸出裝置，通常為顯示器，分別得到檔案描述符 0, 1, 2.

下面的方法從標準輸入（鍵盤）獲得一個字元：  ch = getchar ( );

標準檔案指標：

stdio.h檔案把3個檔案指標與3個C 程式自動開啟的標準檔案進行了並聯，如下表所示：

標準檔案	檔案指標	一般使用的裝置
標準輸入	stdin	鍵盤
標準輸出	stdout	顯示器
標準錯誤	stderr	顯示器

這些指標都是FILE指標型別，所以可以被用作標準I/O函式的引數。

stdout和stderr比較：

stderr -- 標準錯誤輸出裝置
stdout -- 標準輸出裝置 (printf("..")) 同 stdout。
兩者預設向螢幕輸出。但如果用轉向標準輸出到磁碟檔案，則可看出兩者區別。stdout輸出到磁碟檔案，stderr在螢幕

，例如：
fprintf(stderr, "Can't open it!\n");
fprintf(stdout, "Can't open it!\n");
在my.exe
Can't open it!
Can't open it!
Can't open it!

轉向標準輸出到磁碟檔案tmp.txt
my.exe > tmp.txt
Can't open it!

用TYPE 看 tmp.txt的內容：
TYPE tmp.txt
Can't open it!
Can't open it!

stderr是不快取的，stdout是行間快取的。請注意：
for(i = 0; i < 10; i++)
    {
      fprintf(stdout, "This is stdout[%d]", i);
      fprintf(stderr, "This is stderr[%d]", i);
    }
會全部顯示stderr之後，再顯示stdout。又因為stdout是行內快取，所以加 \n 後會立刻顯示。

檔案操作分成如下三個步驟：

1、開啟檔案 （fopen）

2、操作檔案 （fread/fwrite）

3、關閉檔案 （fclose）

下面來一一介紹：

開啟檔案 -- fopen ( )函式：

函式原型：
FILE * fopen(const char * path,const char * mode);

返回值：

檔案順利開啟後，指向該流的檔案指標就會被返回。如果檔案開啟失敗則返回NULL，並把錯誤程式碼存在errno中。
一般而言，開啟檔案後會做一些檔案讀取或寫入的動作，若開啟檔案失敗，接下來的讀寫動作也無法順利進行，所以一般在fopen()後作錯誤判斷及處理。

引數說明：

path：字串包含欲開啟的檔案路徑及檔名

mode：C 字串，包含了檔案訪問模式，模式如下：

模式字串
“r”	以只讀方式開啟檔案，該檔案必須存在
“r+”	以只讀寫方式開啟檔案，該檔案必須存在
“w”	開啟只寫檔案，若檔案存在則檔案長度清零，即該檔案內容會消失。 若檔案不存在則建立該檔案
“w+”	開啟可讀寫檔案，若檔案存在則檔案長度清零，即該檔案內容會消失。 若檔案不存在則建立該檔案。
“a”	以附加的方式開啟只寫檔案。若檔案不存在，則會建立該檔案，如果檔案存在， 寫入的資料會被加到檔案尾，即檔案原先的內容會被保留。（EOF符保留）
“a+”	以附加方式開啟可讀寫的檔案。若檔案不存在，則會建立檔案，如果檔案存在， 寫入的資料會被加到檔案尾後，即檔案原先的內容會被保留。（原來的EOF符不保留）
“rb”, “wb”, “ab”, “ab+”, “a+b”,  “wb+”, “w+b”, “ab+”, “a+b”	與前面的模式相似，只是使用二進位制模式而非文字模式開啟檔案

關閉檔案 -- fclose ( )函式：

函式原型：

int fclose( FILE *fp );

返回值：
如果流成功關閉，fclose 返回 0，否則返回EOF（-1）。（如果流為NULL，而且程式可以繼續執行，fclose設定error number給EINVAL，並返回EOF。）

因此，可在fclose(fp)後使用
if(fclose())
{
    perror("fclose");
}
來判斷是否成功關閉檔案，關閉失敗，則fclose返回“1”並輸出出錯原因。

1. 示例一：  
2. #include<stdio.h>
3. int main(void)  
4. {  
5.     FILE*fp = NULL;  
6.     fp = fopen("abc.txt", "r");  
7.     if(NULL == fp)  
8.     {  
9.     perror("error...");  
10.         exit (1);  
11.     }  
12.     fclose (fp);  
13.     fp = NULL;  
14.      return 0;  
15. }  

在檔案操作時，需要注意以下幾點問題
1、在定義檔案指標時，要將檔案指標指向空；如 FILE *fp = NULL;
2、需要判斷檔案是否開啟成功，如 if(NULL == fp)
3、檔案操作完成後，注意要將檔案關閉，否則會造成檔案所佔用記憶體洩露和在下次訪問檔案時出現問題。
4、檔案關閉後，需要將檔案指標指向空，這樣做會防止出現遊離指標，而對整個工程造成不必要的麻煩；如：fp = NULL;

1. // 一個簡單的檔案壓縮程式
2. #include <stdio.h>
3. #include <stdlib.h>
4. #include <string.h>
5. #define LEN 40
6. int main (int argc, char *argv[])  
7. {  
8.     FILE *in, *out;  
9.     int ch;  
10.     char name[LEN];  
11.     int count = 0;  
12.     if (argc < 2)  
13.     {  
14.         fprintf (stderr, "Usage: %s filename\n", argv[0]);  
15.         exit (1);  
16.     }  
17.     if ((in = fopen (argv[1], "r")) == NULL)  
18.     {  
19.         fprintf (stderr, "I couldn't open the file \"s\"\n", argv[1]);  
20.         exit (2);  
21.     }  
22.     strcpy (name, argv[1]);  
23.     strcat (name, ".red");  
24.     if ((out = fopen (name, "w")) == NULL)  
25.     {  
26.         fprintf (stderr, "Can't Create output file.\n");  
27.         exit (3);  
28.     }  
29.     while ((ch = getc (in)) != EOF)  
30.         if (count++ % 3 == 0)  
31.             putc (ch, out);  
32.     if (fclose (in) != 0 || fclose (out) != 0)  
33.         fprintf (stderr, "Error in closing files\n");  
34.     return 0;  
35. }  
36. 同一目錄下建立檔案eddy，裡面新增內容 So even Eddy came oven ready .  
37. 輸出結果：建立 eddy.red  
38. Send money  

操作檔案 -- fread ( )函式和fwrite ( )函式

fwrite ( )函式

函式功能：
指向檔案寫入一個數據塊。
函式原型：
size_t fwrite(const void* buffer, size_t size, size_t count, FILE* stream);
注意：這個函式以二進位制形式對檔案進行操作，不侷限於文字檔案
引數：
（1）buffer：是一個指標，對fwrite來說，是要獲取資料的地址；
（2）size：要寫入內容的單位元組數；（size_t是sizeof返回的型別，通常是unsigned int型別）
（3）count:要進行寫入size位元組的資料項的個數；
（4）stream:目標檔案指標；
返回值：
返回實際寫入的資料塊數目 count。

fread ( )函式：

函式原型
size_t fread ( void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream);
引數：
（1）buffer：用於接收資料的記憶體地址
（2）size：要讀的每個資料項的位元組數，單位是位元組 （size_t是sizeof返回的型別，通常是unsigned int型別）
（3）count：要讀count個數據項，每個資料項size個位元組.
（4）stream：輸入流
返回值：
返回真實寫入的項數，若大於count則意味著產生了錯誤。另外，產生錯誤後，檔案位置指示器是無法確定的。若其他stream或buffer為空指標，或在unicode模式中寫入的位元組數為奇數，此函式設定errno為EINVAL以及返回0.
函式功能：
從一個檔案流中讀資料，最多讀取count個項，每個項size個位元組，如果呼叫成功返回實際讀取到的項個數（小於或等於count），如果不成功或讀到檔案末尾返回 0。

1. #include <stdio.h>
2. #include <string.h>
3. int main()  
4. {  
5.    FILE *fp;  
6.    char c[] = "This is w3cschool";  
7.    char buffer[20];  
8.    /* 開啟檔案用於讀寫 */
9.    fp = fopen("file.txt", "w+");  
10.    /* 寫入資料到檔案 */
11.    fwrite(c, strlen(c) + 1, 1, fp);  
12.    /* 查詢檔案的開頭 */
13.    fseek(fp, SEEK_SET, 0);  
14.    /* 讀取並顯示資料 */
15.    fread(buffer, strlen(c)+1, 1, fp);  
16.    printf("%s\n", buffer);  
17.    fclose(fp);  
18.    return(0);  
19. }  

隨機存取：fseek ( )、ftell ( )、rewind ( )

fseek ( )函式

函式功能：

重定位流（資料流/檔案）上的檔案內部位置指標

注意：檔案指標指向檔案/流。位置指標指向檔案內部的位元組位置，隨著檔案的讀取會移動，檔案指標如果不重新賦值將不會改變或指向別的檔案。

函式原型：

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

引數：

（1）stream：為檔案指標
（2）offset：為偏移量，正數表示正向偏移，負數表示負向偏移（數字值用3L、10L等，L字尾表示long型別）
（3）origin：設定從檔案的哪裡開始偏移,可能取值為：SEEK_CUR、 SEEK_END 或 SEEK_SET
SEEK_SET： 檔案開頭
SEEK_CUR： 當前位置
SEEK_END： 檔案結尾
其中SEEK_SET,SEEK_CUR和SEEK_END依次為0，1和2.

返回值：

成功，返回 0，失敗返回 -1，並設定error的值，可以用perror()函式輸出錯誤。

函式描述：

函式設定檔案指標stream的位置。如果執行成功，stream將指向以fromwhere（偏移起始位置：檔案頭0（SEEK_SET），當前位置1（SEEK_CUR），檔案尾2（SEEK_END））為基準，偏移offset（指標偏移量）個位元組的位置。如果執行失敗（比如offset超過檔案自身大小），則不改變stream指向的位置。

上面這句話意思是，函式執行之後，檔案指標就移動到了fromwhere + offset位置處，如果offset超過檔案自身大小，則不改變stream指向的位置。

fseek函式和lseek函式類似，但lseek返回的是一個off_t數值，而fseek返回的是一個整型.

#include <stdio.h>
int main (void)
{
	char ch = 0;
	FILE *fp = fopen ("abc.txt", "r");
	if (fp)
	{
		//ABCDEFGHIGKLMN
		fseek (fp, 2L, SEEK_SET); //檔案開頭  (ABC)
		//（2+0 = 2 檔案指標移動到2的位置）
		fread (&ch,sizeof (char), 1, fp);
		printf ("%c\n", ch);
 
 		fseek (fp, 3L, SEEK_CUR); //當前位置 （CDEFG）
 		//（3+1 = 4 檔案指標移動到4的位置）
 		fread (&ch,sizeof (char), 1, fp); 
 		printf ("%c\n", ch);
 		
 		fseek (fp, -3L, SEEK_END); //檔案結尾 MN） 
 		//（-3+2 = -1 檔案指標移動到-1位置）
 		fread (&ch,sizeof (char), 1, fp); 
 		printf ("%c\n", ch);
 		
 		fclose (fp); 
 		fp = NULL;
	} 
	return 0;
}
輸出結果：
C
G
M

ftell ()函式

函式原型：

long ftell(FILE *stream);

函式功能：
函式 ftell() 用於得到檔案位置指標當前位置相對於檔案首的偏移位元組數。在隨機方式存取檔案時，由於檔案位置頻繁的前後移動，程式不容易確定檔案的當前位置。使用fseek函式後再呼叫函式ftell()就能非常容易地確定檔案的當前位置。

返回值：

以一個long型別值返回一個檔案的當前位置。如果發生錯誤，則返回 -1L，全域性變數 errno 被設定為一個正值。

呼叫示例編輯：
ftell(fp);利用函式 ftell() 也能方便地知道一個檔案的長。如以下語句序列： fseek(fp, 0L,SEEK_END); len =ftell(fp); 首先將檔案的當前位置移到檔案的末尾，然後呼叫函式ftell()獲得當前位置相對於檔案首的位移，該位移值等於檔案所含位元組數。

#include <stdio.h>
int main (void)
{
	FILE *fp;
	int len;
	//ABCDEF
	fp = fopen ("abc.txt", "r");
	if (fp == NULL)
	{
		perror ("error");
		return -1;
	}
	fseek (fp, 0, SEEK_END);
	len = ftell (fp);
	fclose (fp);
	printf ("abc.txt 的總大小 = %d 位元組\n", len);
	return 0;
}

輸出結果：
abc.txt 的總大小 = 8 位元組

rewind ()函式：

函式原型：
void rewind(FILE *stream)
返回值：
該函式不返回任何值。
函式功能: 
將檔案內部的位置指標重新指向一個流（資料流/檔案）的開頭
注意：不是檔案指標而是檔案內部的位置指標，隨著對檔案的讀寫檔案的位置指標（指向當前讀寫位元組）向後移動。而檔案指標是指向整個檔案，如果不重新賦值檔案指標不會改變。
rewind函式作用等同於 (void)fseek(stream, 0L, SEEK_SET);[1] 

#include <stdio.h>

int main()
{
   char str[] = "Hello World!";
   FILE *fp;
   int ch;

   /* 首先讓我們在檔案中寫入一些內容 */
   fp = fopen( "file.txt" , "w" );
   fwrite(str , 1 , sizeof(str) , fp );
   fclose(fp);

   fp = fopen( "file.txt" , "r" );
   while(1)
   {
      ch = fgetc(fp);
      if( feof(fp) )
      {
          break ;
      }
      printf("%c", ch);
   }
   
   rewind(fp); //從頭從新開始列印
  
   printf("\n");
   while(1)
   {
      ch = fgetc(fp);
      if( feof(fp) )
      {
          break ;
      }
      printf("%c", ch);
     
   }
   printf ("\n");
   fclose(fp);

   return(0);
}
輸出結果：
Hello World!
Hello World!