C语言文件读取与输出详解：从基础到进阶242

C语言作为一门底层编程语言，对文件操作提供了精细的控制，这使得程序能够方便地与外部存储设备进行交互。本文将深入探讨C语言中文件读取和输出的各种方法，从基础的字符流操作到更高级的二进制文件处理，并结合代码示例，帮助读者掌握C语言文件操作的技巧。

一、文件操作基础

在C语言中，进行文件操作需要使用标准输入输出库函数，即stdio.h头文件中的函数。这些函数提供了打开、读取、写入和关闭文件的机制。首先，我们需要了解几个关键的函数：
fopen(): 打开文件。该函数接收文件名和打开模式作为参数，并返回一个指向FILE结构体的指针，该指针用于后续的文件操作。打开模式包括：

"r": 只读模式
"w": 只写模式（文件不存在则创建，存在则覆盖）
"a": 追加模式（文件不存在则创建，存在则在文件末尾追加）
"r+": 读写模式
"w+": 读写模式（文件不存在则创建，存在则覆盖）
"a+": 读写模式（文件不存在则创建，存在则在文件末尾追加）
"b": 二进制模式 (可以与其他模式组合，例如 "rb", "wb")

fclose(): 关闭文件。释放文件资源，非常重要，避免数据丢失和资源泄漏。
fgetc(): 从文件中读取一个字符。
fputc(): 向文件中写入一个字符。
fgets(): 从文件中读取一行文本，包括换行符。
fputs(): 向文件中写入一行文本。
fscanf(): 从文件中格式化读取数据。
fprintf(): 向文件中格式化写入数据。
fread(): 从文件中读取二进制数据。
fwrite(): 向文件中写入二进制数据。

二、字符流文件操作示例

以下示例演示了如何读取一个文本文件并将其内容输出到控制台：```c
#include
int main() {
FILE *fp;
char ch;
fp = fopen("", "r");
if (fp == NULL) {
perror("Error opening file");
return 1;
}
while ((ch = fgetc(fp)) != EOF) {
printf("%c", ch);
}
fclose(fp);
return 0;
}
```

这段代码首先打开名为""的文件，如果打开失败则打印错误信息并退出。然后，它使用fgetc()函数逐个读取文件中的字符，直到遇到文件结束符(EOF)。最后，它关闭文件并返回0表示成功。

三、格式化文件读写示例

fscanf() 和 fprintf() 函数允许更灵活地处理文件中的数据，特别是结构化数据。以下示例演示如何读取一个包含姓名和年龄的文件：```c
#include
int main() {
FILE *fp;
char name[50];
int age;
fp = fopen("", "r");
if (fp == NULL) {
perror("Error opening file");
return 1;
}
while (fscanf(fp, "%s %d", name, &age) == 2) {
printf("Name: %s, Age: %d", name, age);
}
fclose(fp);
return 0;
}
```

假设文件内容如下：```
John Doe 30
Jane Smith 25
```

这段代码将会正确读取并打印出姓名和年龄信息。

四、二进制文件操作

二进制文件操作用于处理非文本数据，例如图像、音频和视频文件。fread() 和 fwrite() 函数用于读取和写入二进制数据。需要注意的是，二进制文件的读取和写入需要特别注意数据的类型和大小。```c
#include
int main() {
FILE *fp;
int data[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
size_t size = sizeof(data);
fp = fopen("", "wb");
if (fp == NULL) {
perror("Error opening file");
return 1;
}
fwrite(data, sizeof(int), 10, fp);
fclose(fp);
//读取文件，此处省略读取部分代码。
return 0;
}
```