一、引言
在 C 语言编程中，文件读写是一项非常重要的操作。上一章我们讲解了 C 语言处理的标准输入和输出设备，本章我们将深入介绍 C 程序员如何创建、打开、关闭文本文件或二进制文件。
一个文件，无论它是文本文件还是二进制文件，本质上都代表了一系列的字节。C 语言不仅提供了高层的访问函数，还提供了底层（操作系统）调用来处理存储设备上的文件。接下来我们将详细讲解文件管理中的重要调用。
二、打开文件
在 C 语言中，我们可以使用 fopen() 函数来创建一个新的文件或者打开一个已有的文件。这个函数会初始化一个 FILE 类型的对象，FILE 类型包含了所有用来控制文件流的必要信息。fopen() 函数的原型如下：
FILE *fopen( const char *filename, const char *mode );
其中，filename 是一个字符串，用于指定要操作的文件的名称；mode 表示访问模式，其值可以是以下几种：
| 模式 | 描述 |
|---|---|
r | 打开一个已有的文本文件，允许读取文件。 |
w | 打开一个文本文件，允许写入文件。如果文件不存在，则会创建一个新文件。程序会从文件的开头写入内容，如果文件存在，文件内容会被清空（即文件长度被截断为 0）。 |
a | 打开一个文本文件，以追加模式写入文件。如果文件不存在，则会创建一个新文件。程序会在已有的文件内容后面追加新内容。 |
r+ | 打开一个文本文件，允许读写文件。 |
w+ | 打开一个文本文件，允许读写文件。如果文件已存在，则文件会被截断为零长度，如果文件不存在，则会创建一个新文件。 |
a+ | 打开一个文本文件，允许读写文件。如果文件不存在，则会创建一个新文件。读取会从文件的开头开始，写入则只能是追加模式。 |
如果处理的是二进制文件，则需使用以下访问模式来取代上述文本文件的访问模式：
"rb", "wb", "ab", "rb+", "r+b", "wb+", "w+b", "ab+", "a+b"
三、关闭文件
当我们完成对文件的操作后，需要使用 fclose() 函数来关闭文件。fclose() 函数的原型如下：
int fclose( FILE *fp );
如果成功关闭文件，fclose() 函数会返回零；如果在关闭文件时发生错误，函数将返回 EOF。EOF 是一个定义在头文件 stdio.h 中的常量。fclose() 函数实际上会清空缓冲区中的数据，关闭文件，并释放用于该文件的所有内存。
四、写入文件
- 写入单个字符：
把字符写入到流中的最简单的函数是fputc()，其函数原型为：
int fputc( int c, FILE *fp );
fputc() 函数将参数 c 的字符值写入到 fp 所指向的输出流中。如果写入成功，它会返回写入的字符；如果发生错误，则会返回 EOF。
- 写入字符串：
可以使用fputs()函数把一个以 null 结尾的字符串写入到流中，函数原型为：
int fputs( const char *s, FILE *fp );
fputs() 函数把字符串 s 写入到 fp 所指向的输出流中。如果写入成功，它会返回一个非负值；如果发生错误，则会返回 EOF。
另外，还可以使用 fprintf() 函数把一个字符串写入到文件中，其函数原型为 int fprintf(FILE *fp,const char *format,...)。
以下是一个写入文件的示例代码（请确保你有可用的 tmp 目录，如果不存在该目录，则需要在你的计算机上先创建该目录。在 Linux 系统上 /tmp 一般是临时目录，如果你在 Windows 系统上运行，则需要修改为本地环境中已存在的目录，例如 C:\tmp、D:\tmp 等）：
#include <stdio.h>int main()
{FILE *fp = NULL;fp = fopen("/tmp/test.txt", "w+");fprintf(fp, "This is testing for fprintf...\n");fputs("This is testing for fputs...\n", fp);fclose(fp);return 0;
}
当上述代码被编译和执行时，它会在 /tmp 目录中创建一个新的文件 test.txt，并使用两个不同的函数写入两行内容。
五、读取文件
- 读取单个字符：
从文件读取单个字符的最简单的函数是fgetc()，函数原型为：
int fgetc( FILE * fp );
fgetc() 函数从 fp 所指向的输入文件中读取一个字符。返回值是读取的字符，如果发生错误则返回 EOF。
- 读取字符串：
fgets()函数允许我们从流中读取一个字符串，函数原型为：
char *fgets( char *buf, int n, FILE *fp );
fgets() 函数从 fp 所指向的输入流中读取 n - 1 个字符。它会把读取的字符串复制到缓冲区 buf，并在最后追加一个 null 字符来终止字符串。如果在读取最后一个字符之前遇到一个换行符 \n 或文件的末尾 EOF，则只会返回读取到的字符，包括换行符。
另外，fscanf() 函数也可以用来从文件中读取字符串，其函数原型为 int fscanf(FILE *fp, const char *format,...)，但是在遇到第一个空格和换行符时，它会停止读取。
以下是一个读取文件的示例代码：
#include <stdio.h>int main()
{FILE *fp = NULL;char buff[255];fp = fopen("/tmp/test.txt", "r");fscanf(fp, "%s", buff);printf("1: %s\n", buff );fgets(buff, 255, (FILE*)fp);printf("2: %s\n", buff );fgets(buff, 255, (FILE*)fp);printf("3: %s\n", buff );fclose(fp);return 0;
}
当上述代码被编译和执行时，它会读取之前创建的文件，产生以下结果：
1: This
2: is testing for fprintf...3: This is testing for fputs...
首先，fscanf() 方法只读取了 This，因为它在后边遇到了一个空格。其次，调用 fgets() 读取剩余的部分，直到行尾。最后，调用 fgets() 完整地读取第二行。
六、二进制 I/O 函数
C 语言提供了以下两个函数用于二进制输入和输出：
size_t fread(void *ptr, size_t size_of_elements, size_t number_of_elements, FILE *a_file);
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size_of_elements, size_t number_of_elements, FILE *a_file);
这两个函数都是用于存储块的读写，通常用于操作数组或结构体。