文件操作是C语言中非常重要的功能，用于读取和写入文件中的数据。C语言提供了一组标准库函数（如 fopen、fclose、fread、fwrite 等）来实现文件操作。以下是针对C语言初学者的详细讲解。

1.文件操作的基本步骤

文件操作通常包括以下步骤：

1. 打开文件：使用 fopen 函数打开文件。
2. 读写文件：使用 fread、fwrite、fscanf、fprintf 等函数读写文件。
3. 关闭文件：使用 fclose 函数关闭文件。

2.打开文件

使用 fopen 函数打开文件，语法如下：

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

• 参数：
• filename：文件名（包括路径）。
• mode：打开模式（如 "r" 表示只读，"w" 表示写入等）。
• 返回值：
• 成功：返回指向文件的指针（FILE *）。
• 失败：返回 NULL。

常用模式：

示例：

FILE *file = fopen("example.txt", "r");
if (file == NULL) {
    printf("文件打开失败！\n");
    return 1;
}

3.关闭文件

使用 fclose 函数关闭文件，语法如下：

int fclose(FILE *stream);

• 参数：
• stream：文件指针。
• 返回值：
• 成功：返回 0。
• 失败：返回 EOF。

示例：

fclose(file);

4.读取文件

（1）按字符读取

使用 fgetc 函数逐字符读取文件。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        printf("文件打开失败！\n");
        return 1;
    }

    int ch;
    while ((ch = fgetc(file)) != EOF) {
        putchar(ch);  // 输出字符
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

（2）按行读取

使用 fgets 函数逐行读取文件。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        printf("文件打开失败！\n");
        return 1;
    }

    char line[100];
    while (fgets(line, sizeof(line), file) != NULL) {
        printf("%s", line);  // 输出一行
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

（3）格式化读取

使用 fscanf 函数按格式读取文件。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        printf("文件打开失败！\n");
        return 1;
    }

    int num;
    while (fscanf(file, "%d", &num) != EOF) {
        printf("%d\n", num);  // 输出整数
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

5.写入文件

（1）按字符写入

使用 fputc 函数逐字符写入文件。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "w");
    if (file == NULL) {
        printf("文件打开失败！\n");
        return 1;
    }

    fputc('A', file);  // 写入字符 'A'
    fputc('B', file);  // 写入字符 'B'

    fclose(file);
    return 0;
}

（2）按行写入

使用 fputs 函数逐行写入文件。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "w");
    if (file == NULL) {
        printf("文件打开失败！\n");
        return 1;
    }

    fputs("Hello, World!\n", file);  // 写入一行
    fputs("This is a test.\n", file);  // 写入另一行

    fclose(file);
    return 0;
}

（3）格式化写入

使用 fprintf 函数按格式写入文件。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "w");
    if (file == NULL) {
        printf("文件打开失败！\n");
        return 1;
    }

    fprintf(file, "Number: %d\n", 123);  // 写入格式化数据
    fprintf(file, "String: %s\n", "Hello");

    fclose(file);
    return 0;
}

6.二进制文件操作

二进制文件操作使用 fread 和 fwrite 函数。

（1）写入二进制文件

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("data.bin", "wb");
    if (file == NULL) {
        printf("文件打开失败！\n");
        return 1;
    }

    int data[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    fwrite(data, sizeof(int), 5, file);  // 写入数组

    fclose(file);
    return 0;
}

（2）读取二进制文件

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("data.bin", "rb");
    if (file == NULL) {
        printf("文件打开失败！\n");
        return 1;
    }

    int data[5];
    fread(data, sizeof(int), 5, file);  // 读取数组

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", data[i]);  // 输出数组
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

7.文件定位

使用 fseek 和 ftell 函数定位文件指针。

（1）fseek：移动文件指针

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

• 参数：
• stream：文件指针。
• offset：偏移量。
• origin：起始位置（SEEK_SET：文件开头，SEEK_CUR：当前位置，SEEK_END：文件末尾）。

（2）ftell：获取文件指针位置

long ftell(FILE *stream);

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        printf("文件打开失败！\n");
        return 1;
    }

    fseek(file, 0, SEEK_END);  // 移动到文件末尾
    long size = ftell(file);   // 获取文件大小
    printf("文件大小: %ld 字节\n", size);

    fclose(file);
    return 0;
}

8.错误处理

使用 ferror 和 feof 函数检查文件操作中的错误。

（1）ferror：检查文件错误

int ferror(FILE *stream);

（2）feof：检查文件结束

int feof(FILE *stream);

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        printf("文件打开失败！\n");
        return 1;
    }

    int ch;
    while ((ch = fgetc(file)) != EOF) {
        putchar(ch);
    }

    if (feof(file)) {
        printf("\n文件读取完成！\n");
    } else if (ferror(file)) {
        printf("\n文件读取错误！\n");
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

总结

C语言文件操作的核心函数包括 fopen、fclose、fread、fwrite、fscanf、fprintf 等。通过掌握这些函数，可以实现文件的读写、定位和错误处理。文件操作是C语言编程中非常实用的功能，广泛应用于数据存储、日志记录等场景。