C 语言文件读取

C语言文件读取

文件读取是C语言中文件操作的核心功能之一，它允许程序从外部文件（如文本文件或二进制文件）中获取数据并进行处理。本章节将详细介绍C语言中文件读取的基本概念、常用函数及其实际应用。

概述

在C语言中，文件读取通常通过标准库函数（如fopen、fread、fscanf等）实现。文件读取的基本流程包括： 1. 打开文件（fopen） 2. 读取文件内容（使用合适的函数） 3. 关闭文件（fclose）

文件读取的模式通常分为：

• 文本模式：以字符形式读取文件，适用于文本文件（如.txt）。
• 二进制模式：以字节形式读取文件，适用于非文本文件（如.jpg、.dat）。

文件读取的基本步骤

1. 打开文件

使用fopen函数打开文件，并指定读取模式（如"r"表示只读文本模式，"rb"表示只读二进制模式）。

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r"); // 打开文件
    if (file == NULL) {
        printf("文件打开失败！\n");
        return 1;
    }
    // 文件操作...
    fclose(file); // 关闭文件
    return 0;
}

2. 读取文件内容

C语言提供了多种文件读取函数，适用于不同场景：

逐字符读取（fgetc）

int ch;
while ((ch = fgetc(file)) != EOF) { // 逐字符读取，直到文件末尾
    printf("%c", ch);
}

逐行读取（fgets）

char buffer[256];
while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file) != NULL) { // 逐行读取
    printf("%s", buffer);
}

格式化读取（fscanf）

适用于读取结构化数据（如CSV文件）：

int num;
char str[100];
fscanf(file, "%d %s", &num, str); // 读取整数和字符串
printf("数字: %d, 字符串: %s\n", num, str);

二进制读取（fread）

int data[10];
size_t count = fread(data, sizeof(int), 10, file); // 读取10个整数
printf("读取了 %zu 个整数\n", count);

3. 关闭文件

使用fclose关闭文件，释放资源：

fclose(file);

实际案例

案例1：统计文件行数

#include <stdio.h>

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

    int lines = 0;
    char buffer[256];
    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file) != NULL) {
        lines++;
    }

    printf("文件共有 %d 行\n", lines);
    fclose(file);
    return 0;
}

输出：

文件共有 10 行

案例2：读取CSV文件并解析数据

假设data.csv内容如下：

1,John,85
2,Jane,92
3,Alice,78

#include <stdio.h>

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

    int id, score;
    char name[50];
    while (fscanf(file, "%d,%[^,],%d", &id, name, &score) == 3) {
        printf("ID: %d, 姓名: %s, 分数: %d\n", id, name, score);
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

输出：

ID: 1, 姓名: John, 分数: 85
ID: 2, 姓名: Jane, 分数: 92
ID: 3, 姓名: Alice, 分数: 78

错误处理

文件读取时可能发生错误（如文件不存在或权限不足），因此应检查函数返回值：

• fopen返回NULL表示失败。
• fgets返回NULL表示读取失败或到达文件末尾。
• fscanf返回成功匹配的参数数量。

性能优化

对于大文件，逐字符读取效率较低，建议使用fread批量读取：

char buffer[4096];
size_t bytes_read;
while ((bytes_read = fread(buffer, 1, sizeof(buffer), file)) > 0) {
    // 处理buffer中的数据
}

总结

C语言文件读取是处理外部数据的重要工具，通过合理选择函数（如fgetc、fgets、fscanf或fread），可以实现高效的数据输入。务必注意错误处理和资源释放，以避免内存泄漏或程序崩溃。

graph TD A[开始] --> B[打开文件 fopen] B --> C{文件是否打开成功?} C -->|是| D[读取文件内容] C -->|否| E[输出错误信息] D --> F[关闭文件 fclose] F --> G[结束] E --> G

数学公式（可选）

文件读取的字节数可以通过以下公式计算： 解析失败 (语法错误): {\displaystyle \text{bytes\_read} = \sum_{i=1}^{n} \text{sizeof}(buffer[i]) }