C 語言文件操作函數大全：fopen/fread/fwrite/fseek/ftell 等核心 API 詳解與示例

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C 語言文件操作函數大全

核心分類

打開/關閉：fopen, fclose, freopen, fdopen, fileno
格式化讀寫：fprintf, fscanf, sprintf, sscanf, snprintf
二進制塊讀寫：fread, fwrite
字符/行讀寫：fgetc, fputc, fgets, fputs, getc, putc, getchar, putchar
定位/狀態：fseek, ftell, rewind, fgetpos, fsetpos, feof, ferror, clearerr
緩衝控制：setbuf, setvbuf, setbuffer, setlinebuf, fflush
臨時文件：tmpfile, tmpnam, mktemp

高頻函數速查表

函數	原型	說明	關鍵點
`fopen`	`FILE* fopen(const char* path, const char* mode)`	打開文件	模式：r/w/a/r+/w+/a+ + b(二進制)。失敗返回 NULL
`fclose`	`int fclose(FILE* stream)`	關閉文件	刷新緩衝區，釋放資源。成功 0，失敗 EOF
`fprintf`	`int fprintf(FILE* stream, const char* fmt, ...)`	格式化寫入	同 printf，輸出到文件
`fscanf`	`int fscanf(FILE* stream, const char* fmt, ...)`	格式化讀取	同 scanf，遇空白/換行停止。返回匹配項數
`fwrite`	`size_t fwrite(const void* ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE* stream)`	二進制塊寫入	寫入 nmemb 個 size 字節項。返回實際寫入項數
`fread`	`size_t fread(void* ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE* stream)`	二進制塊讀取	返回實際讀取項數。需配合 feof/ferror 判斷原因
`fseek`	`int fseek(FILE* stream, long offset, int whence)`	移動文件指針	whence: SEEK_SET/CUR/END。成功 0，失敗 -1
`ftell`	`long ftell(FILE* stream)`	獲取當前位置	返回距文件開頭字節數。失敗 -1
`rewind`	`void rewind(FILE* stream)`	指針歸零	等價 `fseek(stream,0,SEEK_SET)`，清除錯誤標志
`feof`	`int feof(FILE* stream)`	判斷文件結束	非零=已到末尾。注意：讀操作失敗後才置位
`ferror`	`int ferror(FILE* stream)`	判斷錯誤	非零=發生錯誤。需 `clearerr` 重置
`fflush`	`int fflush(FILE* stream)`	刷新緩衝區	強制寫入磁盤。stream=NULL 刷新所有流
`setvbuf`	`int setvbuf(FILE* stream, char* buf, int mode, size_t size)`	設置緩衝模式	_IOFBF 全緩衝/_IOLBF 行緩衝/_IONBF 無緩衝。須在讀寫前調用
`fgetc`	`int fgetc(FILE* stream)`	讀單字符	返回 unsigned char 轉 int。EOF=-1 表示末尾/錯誤
`fputc`	`int fputc(int c, FILE* stream)`	寫單字符	寫入低 8 位。返回寫入字符，失敗 EOF
`fgets`	`char* fgets(char* s, int n, FILE* stream)`	讀一行	讀 n-1 字符或遇換行。保留 \n。末尾補 \0
`fputs`	`int fputs(const char* s, FILE* stream)`	寫字符串	不寫 \0。成功非負，失敗 EOF
`getc/putc`	宏版 fgetc/fputc	同功能，可能為宏	參數求值副作用風險，優先用函數版
`getchar/putchar`	宏 `getc(stdin)/putc(c,stdout)`	標準輸入輸出	同上
`tmpfile`	`FILE* tmpfile(void)`	創建臨時二進制文件	自動刪除於關閉/程序結束。模式 wb+
`remove`	`int remove(const char* path)`	刪除文件	成功 0。目錄需 rmdir 遞歸
`rename`	`int rename(const char* old, const char* new)`	重命名/移動	跨文件系統可能失敗

經典使用模式

1. 文本配置文件讀寫

// 寫
FILE *fp = fopen("config.ini", "w");
fprintf(fp, "port=%d\n", 8080);
fprintf(fp, "host=%s\n", "127.0.0.1");
fclose(fp);

// 讀
fp = fopen("config.ini", "r");
int port; char host[64];
fscanf(fp, "port=%d\n", &port);
fscanf(fp, "host=%63s\n", host);
fclose(fp);

2. 二進制結構體序列化

struct Config { int port; char host[64]; double timeout; };
struct Config cfg = {8080, "127.0.0.1", 30.5};

// 寫
FILE *fp = fopen("config.bin", "wb");
fwrite(&cfg, sizeof(cfg), 1, fp);
fclose(fp);

// 讀
fp = fopen("config.bin", "rb");
struct Config rcfg;
fread(&rcfg, sizeof(rcfg), 1, fp);
fclose(fp);
// 注意：跨平台/編譯器需處理對齊、大端序、類型大小差異

3. 獲取文件大小

FILE *fp = fopen("data.bin", "rb");
fseek(fp, 0, SEEK_END);
long fsize = ftell(fp);
fseek(fp, 0, SEEK_SET); // 歸零繼續讀
fclose(fp);

4. 安全的逐行讀取

char line[1024];
while (fgets(line, sizeof(line), fp)) {
    // 處理 line，含換行符
    line[strcspn(line, "\n")] = 0; // 去除換行
}

常見陷阱與避坑

feof 誤用：while(!feof(fp)) fread(...) 會多讀一次。正確：**以讀取函數返回值為循環條件**。
格式化讀取停止規則：fscanf(fp, "%s", buf) 遇空白停止，**無法讀含空格字符串**。改用 fgets 或 %[^\n] 掃描集。
二進制結構體直接讀寫：僅限**同平台、同編譯器、同版本**程序互通。跨平台必須定義協議（文本/Protobuf/自定義）。
緩衝區未刷新：異常退出導致數據丟失。關鍵節點調用 fflush 或設置無緩衝 setvbuf(fp, NULL, _IONBF, 0)。
文件描述符與 FILE* 混用：fileno(fp) 獲取 fd，但隨後直接 read/write 會破壞 FILE* 內部緩衝狀態。**二選一，不要混用**。