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C 語言基礎教程：標準文件輸入輸出函數詳解（fopen, fclose, fread, fwrite 等）

編輯：C 語言基礎

文件操作概述

在 C 語言中，鍵盤、顯示器、打印機、磁盤等邏輯設備均以「文件」形式統一管理。磁盤文件是編程中最常用的，C 提供兩套文件函數：

標準文件函數（緩衝型）：ANSI C 標準，跨平台，帶緩衝區，效率高。核心函數：fopen, fclose, fread, fwrite, fprintf, fscanf, fgetc, fputc, fgets, fputs, fseek, ftell, rewind, feof, ferror。
非標準文件函數（非緩衝型）：源自 UNIX，直接系統調用，無緩衝，如 open, close, read, write, lseek（需 fcntl.h, io.h）。

標準文件函數核心詳解

1. 文件打開與關閉

FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);
int fclose(FILE *stream);

常用模式：

模式	含義	文件需存在	可讀/寫
r	只讀	是	讀
w	只寫（截斷/創建）	否	寫
a	追加寫（創建）	否	寫
r+	讀寫	是	讀寫
w+	讀寫（截斷/創建）	否	讀寫
a+	讀寫追加	否	讀寫

二進制模式在後加 b（如 rb, wb），Windows 下影響換行符轉換。

2. 字符輸入輸出

int fgetc(FILE *stream);        // 讀一字符，EOF 表示結束/出錯
int fputc(int c, FILE *stream); // 寫一字符

3. 行輸入輸出

char *fgets(char *s, int n, FILE *stream);  // 讀 n-1 字符或換行/結束
int fputs(const char *s, FILE *stream);     // 寫字符串（不含 \0）

4. 格式化輸入輸出

int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);
int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);

類似 printf/scanf，多一個 FILE* 參數。

5. 二進制塊讀寫（核心）

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

返回實際讀寫的項數（nmemb）。結構體/數組直接存取，極其高效。

6. 隨機訪問

int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);  // whence: SEEK_SET/CUR/END
long ftell(FILE *stream);                          // 返回當前位置
void rewind(FILE *stream);                         // 回到開頭

7. 狀態檢查

int feof(FILE *stream);   // 結束標誌
int ferror(FILE *stream); // 錯誤標誌
void clearerr(FILE *stream);

完整示例：結構體數組存取

#include 
#include 
#include 

struct Student { int id; char name[20]; float score; };

int main() {
    struct Student stu[3] = {{1, "Alice", 92.5}, {2, "Bob", 87}, {3, "Charlie", 95}};
    FILE *fp = fopen("students.dat", "wb");
    if (!fp) { perror("fopen"); return 1; }
    fwrite(stu, sizeof(struct Student), 3, fp);
    fclose(fp);

    fp = fopen("students.dat", "rb");
    struct Student read_stu[3];
    fread(read_stu, sizeof(struct Student), 3, fp);
    for (int i = 0; i < 3; ++i)
        printf("%d %s %.1f\n", read_stu[i].id, read_stu[i].name, read_stu[i].score);
    fclose(fp);
    return 0;
}