C语言文件随机读写的完全指南
目录
- 导读
- 一、fseek
- 二、ftell
- 2.1 函数介绍
- 2.2 函数使用
- 三、rewind
- 3.1 函数介绍
- 3.2 函数使用
- 四、fgetpos
- 4.1 函数介绍
- 4.2 fpos_t
- 五、fsetpos
- 5.1 函数介绍
- 5.2 函数使用
- 5.3 函数比较
- 5.3.1 相同点
- 5.3.2 不同点
- 结语
导读
无论是字符级的 fgetc/fputc，字符串操作的 fgets/fputs，还是格式化的 fscanf/fprintf，以及二进制的 fread/fwrite，这些函数都遵循着"从头到尾、依次处理"的顺序读写模式。
然而，在实际编程中，我们常常需要更灵活的文件操作方式。今天，我们将进入文件操作的另一个重要领域——随机读写，学习如何精准控制文件中的读写位置。让我们开始探索以下五个核心函数：
fseek—— 设置文件中的位置指示器位置ftell—&mdaphpsh; 获取文件中的位置指示器位置rewind—— 重置文件中的位置指示器位置fgetpos—— 获取文件中的位置指示器位置fsetpos—— 设置文件中的位置指示器位置
一、fseek
上图给出了函数用法的介绍，我们可以看到该函数不仅能够对文本文件使用，还可以对二进制文件使用；
上图给我们介绍了函数的三个参数与返回值，从这两张图片介绍中，我们可以了解该函数的使用方法：
- 向函数中传入3个参数
stream：指向识别流的FILE对象指针offset：文件中光标的位置- 二进制文件中：从
origin&nbsandroidp;的参考值中偏移的字节数 - 文本文件中：0 或者由
ftell函数获取的返回值
- 二进制文件中：从
origin：为offset参考的位置SEEK_SET： 文件开头SEEK_CUR：文件指针的当前位置SEEK_END：文件末尾
- 函数会将与流关联的文件内部的光标设置为一个新位置：
- 二进制文件：新位置由
origin的参考位置的偏移量offset定义 - 文本文件：新位置为
0或者由先前调用ftell函数时的返回值，并且origin的参考值必须为SEEK_SET，即文件开头； - 当函数在这些参考值之外调用其他值，是否支持还取决于特定的系统和库的实现。即若当前系统支持，那此时的使用方法无法移植。
- 二进制文件：新位置由
- 函数在完成设置后，会给出相应的返回值：
- 设置成功，则函数返回
0 - 设置失败，则函数返回非零值
- 如果发生读取或写入错误，则函数会设置错误指示器（
ferror）
- 设置成功，则函数返回
从用法中我们可以看到，该函数的使用与 ftell 函数是分不开的，因此我们下面直接来看一下 ftell 函数应该如何使用；
二、ftell
2.1 函数介绍
该函数的使用方法为：
- 向函数中传入一个参数：
stream：指向识别流的FILE对象指针
- 函数会从流中获取当前位置指示器的值
- 成功时，则将当前值返回
- 失败时，则返回
-1L，并将errno设置为系统的特定正值
2.2 函数使用
该函数的使用我们可以简单的理解为，函数会获取文件中的光标位置：
- 当文件为二进制文件时，函数的返回值为文件光标从文件开头开始的偏移量
- 当文件为文本文件时，函数的返回值可能没有实际意义，但是仍可在调用
fseek时作为函数参数，让fseek将光标的位置恢复到当前位置
现在对于 fseek 和 ftell 这两个函数我们就能够理解为：
ftell用于获取文件中的光标位置fseek用于设置文件中的光标位置
接下来我们就可以尝试着使用这两个函数了：
void test1() {
FILE* pf = fopen("C:\\Users\\LIQIAN\\Desktop\\data.txt", "r+");
if (pf == NULL) {
perror("fopen");
return;
}
// 通过 ftell 获取文件中的光标当前位置
long int index = ftell(pf);
// 检查返回值
if (index == -1L) {
perror("ftell");
fclose(pf);
pf = NULL;
return;
}
// 通过 fgetc 读取当前位置的文本信息
int ch = fgetc(pf);
while (ch != EOF) {
printf("ch = %c\n", ch);
ch = fgetc(pf);
}
// 通过 fseek 设置文件中的光标位置
int set = fseek(pf, index, SEEK_SET);
// 由于我们打开的为文本文件，因此 origin 的值必须为文件开头（SEEK_SET）
if (set != 0) {
perror("fseek");
fclose(pf);
pf = NULL;
return;
}
// 再一次读取当前位置的元素
ch = fgetc(pf);
printf("ch = %c\n", ch);
fclose(pf);
pf = NULL;
}
这里的测试代码逻辑比较简单：
- 先通过
ftell记录文件当前的光标起始位置 - 通过
fgetc进行内容读取，直到光标移动到文件末尾 - 之后通过
fseek重新设置光标的位置 - 最后再一次通过
fgetc来读取当前位置的内容
下面我们就来运行以下该测试代码：
从测试结果中可以看到，文件刚打开时，光标的位置为文件开头，当我们通过 ftell 记录了此时的位置后，我们通过 fgetc 移动了光标，不管光标最后在哪里，我们都可以通过 fseek 函数将光标设置到最初我们记录的位置；
那可能有朋友会问，如果我们在记录光标的起始位置时，光标并不在文件开头，这时我们需要将光标重置到文件开头，应该怎么办呢？
此时有两种办法：
- 通过将
offset参数值置为0，即int set = fseek(pf, 0, SEEK_SET); - 通过
rewind函数重置光标位置
接下来，我们就来看看 rwind 函数的具体用法；
三、rewind
3.1 函数介绍
该函数的用法如下：
- 向函数中传入一个参数：
stream：指向标识流的FILE对象指针
- 函数会清除流中的文件末尾内部指示器和错误内部指示器，并将文件内部的位置指示器设置为文件开头
3.2 函数使用
该函数简单的理解就是用于重置文件内部的光标位置。接下来我们就来对其进行测试：
void test2() {
FILE* pf = fopen("C:\\Users\\LIQIAN\\Desktop\\data.txt", "r+");
if (pf == NULL) {
perror("fopen");
return;
}
// 通过 fgetc 先读取一定的文本信息
for (int i = 0; i < 3; i++) {
int ch = fgetc(pf);
printf("ch = %c ", ch);
}
printf("\n");
// 通过 ftell 获取文件中的光标当前位置
long int index = ftell(pf);
// 检查返回值
if (index == -1L) {
perror("ftell");
fclose(pf);
pf = NULL;
return;
}
// 通过 fgetc 读取当前位置的文本信息
int ch = fgetc(pf);
while (ch != EOF) {
printf("ch = %c ", ch);
ch = fgetc(pf);
}
printf("\n");
// 通过 fseek 设置文件中的光标位置
int set = fseek(pf, index, SEEK_SET);
// 由于我们打开的为文本文件，因此 origin 的值必须为文件开头（SEEK_SET）
if (set != 0) {
perror("fseek");
fclose(pf);
pf = NULL;
return;
}
// 再一次读取当前位置的元素
ch = fgetc(pf);
printf("ch = %c\n", ch);
// 通过 rewind 重置光标位置
rewind(pf);
// 再一次读取当前位置的元素
ch = fgetc(pf);
printf("ch = %c\n", ch);
fclose(pf);
pf = NULL;
}
我们此时的测试逻辑很简单：
- 文件在打开时，光标会位于文件开头
- 首先，我们通过
fgetc读取数据来移动光标 - 完成写入后，通过&nbsCAlTxoyUlFp;
ftell来记录光标此时的位置 - 接下来，我们继续通过
fgetc读取数据，进一步移动光标 - 之后，我们再通过
fseek来恢复光标的位置 - 最后，我们再通过
rewind来重置光标的位置
下面我们就来对其测试一下：
可以看到，当我们使用 rewind 后，光标的位置就从我们最开始记录的 l 处重置为了文件开头 H 处。
因此当我们在对文件进行操作时，如果我们需要重置光标的位置，我们就可以通过 rewind 实现。
四、fgetpos
4.1 函数介绍
该函数的用法如下所示：
- 向函数中传入两个参数：
stream：指向标识流的FILE对象指针pos：指向fpos_t对象指针
- 函数会将从
stream中获取到的当前位置信息填入到pos中- 成功时，函数返回
0 - 发生错误时，
errno会被设置为平台特定的正值，并且函数返回一个非零值
- 成功时，函数返回
4.2 fpos_t
在函数的用法介绍中，我们看到了一个新的类型：fpos_t 。那么在使用该函数前，我们先来认识一下这个新的类型：
该类型就是专门用于记录文件中的光标位置的类型，该类型的变量中存储的信android息，通常是通过 fgetpos 函数进行填充，并且其变量中的信息不能直接读取，只能够在调用 fsetpos 时，作为参数使用。
那也就是说，fgetpos 与 fsetpos 这两个函数应该搭配起来使用，那么接下来我们就一起来看看如何 fsetpos 的具体用法；
五、fsetpos
5.1 函数介绍
该函数的用法如下所示：
- 向函数中传入两个参数：
stream：指向标识流的FILE对象指针pos：指向fpos_t对象指针
- 函数会将
stream的当前位置恢复到pos中- 成功时，函数返回
0 - 发生错误时，
errno会被设置为平台特定的正值，并且函数返回一个非零值
- 成功时，函数返回
5.2 函数使用
该函数的用法我们可以简单的理解为，将文件中的光标位置恢复到 pos 中存储的位置。
这里需要注意的是，pos_t 的对象中存储的信息只能通过 fgetpos 获取，我们无法直接对其进行赋值操作！！！
接下来我们就来尝试着使用一下这两个函数：
void test3() {
FILE* pf = fopen("C:\\Users\\LIQIAN\\Desktop\\data.txt", "r");
if (pf == NULL) {
perror("fopen");
return;
}
// 通过 fgetc 读取数据来移动光标
for (int i = 0; i < 3; i++) {
int ch = fgetc(pf);
printf("ch = %c\n", ch);
}
printf("\n");
// 记录光标位置变量
fpos_t pos;
// 通过 fgetpos 获取当前光标位置
int get = fgetpos编程客栈(pf, &pos);
// 通过 fgetc 移动光标
int ch = fgetc(pf);
while (ch != '!') {
printf("ch = %c\n", ch);
ch = fgetc(pf);
}
printf("\nch = %c\n", ch);
// 通过 fsetpos 来恢复光标位置
int set = fsetpos(pf, &pos);
ch = fgetc(pf);
printf("\nch = %c\n", ch);
fclose(pf);
pf = NULL;
}
这一次我们测试的逻辑与前面的逻辑一致：
- 先通过
fgetc来移动光标 - 再通过
fgetpos来获取光标位置信息 - 之后再一次通过
fgetc来移动光标 - 最后通过
fsetpos来设置光标位置
下面我们就来测试一下：
可以看到，函数 fgetpos 与 fsetpos 二者配合起来使用，同样能够达到光标定位与设置的效果。
现在问题来了，这两个函数与前面我们介绍的 ftell 和 fseek 之间有什么不同呢？
5.3 函数比较
5.3.1 相同点
不管是 ftell 与 fseek 的搭配使用，还是 fgetpos 与 fsetpos 的搭配使用，他们都是用来完成两件事：
- 记录光标位置
- 设置光标位置
5.3.2 不同点
这二者之间不同的地方在于—— 记录光标位置的方式不同：
ftell是通过long int类型的变量来记录光标的位置fgetpos则是通过fpos_t类型的变量来记录光标位置
因此，这就导致了二者能够处理的文件大小有所区别：
- 当光标的位置值大于
long int时，我们再通过ftell来记录光标的位置就会出现问题 - 由于
fgetpos是通过fpos_t来记录，因此，我们不需要考虑光标的位置是否会存在溢出的情况
也就是说，当我们处理大文件时，我们选择使用 fgetpos 和 fsetpos 会更加保险一点。
结语
通过今天的学习，我们深入掌握了C语言中实现文件随机读写的五个核心函数。让我们简单回顾一下本篇的重要内容：
函数功能总结：
fseek：精确定位文件光标，支持三种参考位置（文件头、当前位置、文件尾）ftell：获取当前光标位置，为fseek提供定位依据rewind：快速重置光标到文件开头，并清除错误指示器fgetpos：使用fpos_t类型安全记录光标位置fsetpos：与fgetpos配合，精准恢复光标位置
关键区别：
ftell/fseek使用long类型，适合一般文件操作fgetpos/fsetpos使用fpos_t类型，更适合大文件处理
实践价值：
掌握了这些函数，我们就能在文件中自由"穿梭"，实现高效的随机访问，为复杂文件操作打下坚实基础。
以上就是C语言文件随机读写的完全指南的详细内容，更多关于C语言文件随机读写的资料请关注编程客栈(www.devze.com)其它相关文章！
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