C fopen 函数
最后修改日期：2025 年 4 月 6 日
文件处理是 C 编程中的一项基本技能，使您能够有效地读取和写入文件。fopen 函数是您进行文件操作的门户，提供各种模式以满足您的需求。本教程将深入介绍 fopen 的基础知识，解释其模式，并提供实际示例以巩固您的理解。掌握文件处理可确保程序中可靠的数据管理和流畅的 I/O 操作。
什么是 fopen？
C 中的 fopen 函数用于打开文件并返回一个 FILE 指针以供后续操作。它需要两个参数：文件的名称（或路径）以及模式，该模式定义了您打算如何与文件进行交互。常见模式包括读取、写入或追加。始终验证 fopen 是否不返回 NULL 以及早捕获错误，并在完成后使用 fclose 正确关闭文件。
以读取模式打开文件
让我们探讨如何以读取模式使用 fopen 打开和读取文本文件。
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
char ch;
fp = fopen("data.txt", "r"); // Open file in read-only mode
if (fp == NULL) {
perror("Failed to open file"); // Improved error reporting
return 1;
}
while ((ch = fgetc(fp)) != EOF) { // Read and display each character
putchar(ch);
}
fclose(fp); // Release file resources
return 0;
}
在这里，fopen 以读取模式（“r”）打开“data.txt”。如果文件不存在或无法访问，fp 将为 NULL，我们使用 perror 提供详细的错误反馈。fgetc 函数逐个字符读取，直到遇到文件结束标记 (EOF)。最后，fclose 确保文件被正确关闭。
以写入模式打开文件
接下来，看看如何使用 fopen 的写入模式创建或覆盖文件。
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("notes.txt", "w"); // Open file in write mode
if (fp == NULL) {
perror("Failed to open file");
return 1;
}
fprintf(fp, "Welcome to C file handling!\n"); // Write a greeting
fclose(fp); // Close the file to save changes
return 0;
}
在此示例中，fopen 以写入模式（“w”）打开“notes.txt”，如果文件不存在则创建它，如果存在则覆盖它。fprintf 函数将格式化字符串写入文件。使用 fclose 关闭文件可确保数据已保存并释放了资源。
追加到文件
了解如何使用追加模式将内容添加到现有文件的末尾。
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("notes.txt", "a"); // Open file in append mode
if (fp == NULL) {
perror("Failed to open file");
return 1;
}
fprintf(fp, "Adding a new note.\n"); // Append text
fclose(fp); // Save and close
return 0;
}
使用追加模式（“a”），fopen 将文件指针定位在“notes.txt”的末尾。通过 fprintf 写入的新数据将被添加，而不会覆盖现有内容。如果文件不存在，它将被创建。关闭文件可确保追加的数据已存储。
读写二进制数据
使用 fopen 的二进制模式处理非文本数据，例如整数。
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
int numbers[] = {10, 20, 30, 40, 50};
int read_numbers[5];
// Write binary data
fp = fopen("numbers.bin", "wb"); // Binary write mode
if (fp == NULL) {
perror("Failed to open file");
return 1;
}
fwrite(numbers, sizeof(int), 5, fp); // Write array
fclose(fp);
// Read binary data
fp = fopen("numbers.bin", "rb"); // Binary read mode
if (fp == NULL) {
perror("Failed to open file");
return 1;
}
fread(read_numbers, sizeof(int), 5, fp); // Read into array
fclose(fp);
// Display results
printf("Read values: ");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d ", read_numbers[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
二进制写入模式（“wb”）和读取模式（“rb”）允许 fopen 管理原始数据。fwrite 函数存储一个整数数组，而 fread 则检索它。二进制模式会精确保留数据，因此非常适合图像或数据集等非文本文件。
逐行读取文件
使用此示例逐行读取文本文件，以便于处理。
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
char line[128]; // Increased buffer for safety
fp = fopen("data.txt", "r");
if (fp == NULL) {
perror("Failed to open file");
return 1;
}
while (fgets(line, sizeof(line), fp) != NULL) { // Read each line
printf("Line: %s", line);
}
fclose(fp);
return 0;
}
fgets 函数读取最多一个换行符或 EOF，并将结果存储在缓冲区中。在这里，一个 128 个字符的缓冲区可以容纳更长的行。循环继续，直到 fgets 返回 NULL，表示文件结束。此方法非常适合解析结构化文本文件。
检查文件是否存在
在此简单检查中，在执行操作之前验证文件是否存在。
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("missing.txt", "r"); // Attempt to open in read mode
if (fp == NULL) {
printf("File not found.\n");
return 1;
}
printf("File exists!\n");
fclose(fp);
return 0;
}
使用 fopen 以读取模式（“r”）打开文件，如果文件不存在则返回 NULL。此技术是测试文件是否存在的一种快捷方法。如果文件成功打开，请勿忘记使用 fclose 关闭它。
更新文件
通过使用更新模式读取和写入来修改现有文件。
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("data.txt", "r+"); // Open for reading and writing
if (fp == NULL) {
perror("Failed to open file");
return 1;
}
// Read and display first character
char ch = fgetc(fp);
printf("Original first character: %c\n", ch);
// Overwrite first character
rewind(fp); // Reset pointer to start
fputc('Z', fp); // Replace with 'Z'
fclose(fp);
return 0;
}
更新模式（“r+”）允许 fopen 进行读取和写入。文件必须存在，否则将返回 NULL。在这里，我们读取第一个字符，使用 rewind 重置指针，然后覆盖它。在进行较大的更新时，请使用 fseek 进行精确的定位。
使用 fopen 的最佳实践
- 验证指针： 始终测试
fopen是否返回NULL以及早捕获问题。 - 选择正确的模式： 为您的任务选择正确的模式（例如，“r”、“w”、“a”），以获得最佳结果。
- 及时关闭文件： 操作完成后，使用
fclose防止资源泄露。 - 需要时选择二进制模式： 为二进制数据添加“b”（例如，“rb”、“wb”），以避免损坏。
- 改进错误处理： 使用
perror或自定义消息来有效诊断故障。
来源
本教程介绍了 C 中 fopen 的强大功能，并展示了从基本读取到二进制操作的实际示例。有效的文件处理是构建可靠、数据驱动型应用程序的关键。
作者
列表 C 标准库。