C語言文件操作核心 API 速查手冊：從 fopen 到 fseek

編輯：關於C語言

文件操作核心流程

C 語言文件操作遵循「打開 → 讀寫 → 關閉」生命週期，核心圍繞 FILE* 指針展開。本文系統整理高頻 API，附帶模式表、返回值檢查與典型用法。

1. 文件打開與模式詳解

FILE *fopen(const char *path, const char *mode);

返回：成功返回文件指針，失敗返回 NULL 並設置 errno。

模式組合：

基礎	含義	二進制	讀寫	行為
`r`	只讀	`rb`	`r+`/`rb+`	文件必須存在
`w`	只寫	`wb`	`w+`/`wb+`	截斷或創建
`a`	追加	`ab`	`a+`/`ab+`	定位末尾，創建或保留內容

關鍵差異：w 截斷文件，a 保留內容；+ 賦予讀寫雙向能力；b 禁用換行轉換。

2. 字符/行級讀寫

字符 I/O

int fgetc(FILE *fp);          // 讀取字符，EOF 表示結束/出錯
int fputc(int c, FILE *fp);   // 寫入字符，返回寫入字符或 EOF

// 典型讀取循環
int ch;
while ((ch = fgetc(fp)) != EOF) {
    process(ch);
}

getchar()/putchar() 分別等同於 getc(stdin)/putc(c, stdout)。

行 I/O

char *fgets(char *buf, int n, FILE *fp);  // 讀取至 \n 或 n-1 字符，保留 \n
int fputs(const char *s, FILE *fp);       // 寫入字符串（不含 \0）

// 典型逐行處理
char line[1024];
while (fgets(line, sizeof(line), fp)) {
    // line 以 \0 結尾，可能包含 \n
}

fgets 遇到 \n 會保留它，fputs 不寫入 \0。

3. 格式化讀寫

int fprintf(FILE *fp, const char *fmt, ...);  // 類似 printf
int fscanf(FILE *fp, const char *fmt, ...);   // 類似 scanf

// 典型用法
while (fscanf(fp, "%s %d", name, &score) == 2) {
    fprintf(stdout, "%s\t%d\n", name, score);
}

fscanf 成功返回匹配項數，失敗返回 EOF。

4. 二進制塊讀寫

size_t fread(void *buf, size_t size, size_t count, FILE *fp);
size_t fwrite(const void *buf, size_t size, size_t count, FILE *fp);

返回實際讀寫的項數（非字節數）
需以二進制模式（b）打開文件
適用於結構體、數組的整體存取

5. 隨機訪問與位置控制

int fseek(FILE *fp, long offset, int whence);  // 返回 0 成功，非 0 失敗
long ftell(FILE *fp);                          // 返回當前偏移量，-1 表示錯誤

// whence 取值
#define SEEK_SET 0  // 文件開頭
#define SEEK_CUR 1  // 當前位置
#define SEEK_END 2  // 文件結尾

// 可移植的位置記錄/恢復
fpos_t pos;
fgetpos(fp, &pos);  // 記錄
fsetpos(fp, &pos);  // 恢復

fseek 配合 SEEK_END 可獲取文件大小：fseek(fp, 0, SEEK_END); long size = ftell(fp);

6. 文件維護操作

int fclose(FILE *fp);                    // 關閉，刷新緩衝區
int remove(const char *pathname);        // 刪除文件
int rename(const char *old, const char *new); // 重命名（文件需關閉）

7. 完整示例：學生成績二進制存儲

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define MAX 100

typedef struct {
    char id[20];
    char name[30];
    float score;
} Student;

Student stu[MAX];
int count = 0;

void save(const char *filename) {
    FILE *fp = fopen(filename, "wb");
    if (!fp) { perror("打開失敗"); return; }
    fwrite(&count, sizeof(int), 1, fp);
    fwrite(stu, sizeof(Student), count, fp);
    fclose(fp);
}

void load(const char *filename) {
    FILE *fp = fopen(filename, "rb");
    if (!fp) { perror("打開失敗"); return; }
    fread(&count, sizeof(int), 1, fp);
    fread(stu, sizeof(Student), count, fp);
    fclose(fp);
}