C 语言文件操作：fopen、fread、fwrite

在 C 语言中，处理文件的核心是三个函数：fopen 打开文件，fread 读取数据，fwrite 写入数据。掌握它们的用法，你就能对磁盘上的任意文件进行读写操作。

第一步：用 fopen 打开或创建文件

调用 fopen 函数来打开一个已有文件，或创建一个新文件。

FILE *fp = fopen("data.bin", "wb");

• 第一个参数是文件路径，如 "data.bin" 表示当前目录下的 data.bin 文件。
• 第二个参数是打开模式，决定文件用途和访问方式。

常用模式如下：

检查返回值是否为 NULL，以确认文件是否成功打开：

if (fp == NULL) {
    // 文件打开失败，比如路径不存在或权限不足
    perror("无法打开文件");
    return -1;
}

第二步：用 fwrite 写入数据到文件

准备要写入的数据，通常是一个变量或数组。

int numbers[3] = {10, 20, 30};

调用 fwrite 将数据写入已打开的文件指针：

size_t written = fwrite(numbers, sizeof(int), 3, fp);

• 第一个参数：指向要写入数据的起始地址（如 numbers）。
• 第二个参数：每个元素的字节大小（如 sizeof(int)）。
• 第三个参数：要写入的元素个数（如 3）。
• 第四个参数：之前通过 fopen 获得的文件指针（如 fp）。

验证写入是否完整：

if (written != 3) {
    // 实际写入数量少于预期，可能磁盘已满
    perror("写入不完整");
}

注意：fwrite 按原始字节写入，不进行格式转换。写入的是二进制数据，不是文本。

第三步：用 fread 从文件读取数据

准备一块内存用于存放读取的数据：

int buffer[3];

调用 fread 从文件中读取数据：

size_t read = fread(buffer, sizeof(int), 3, fp);

• 参数含义与 fwrite 完全对应：
  • 目标内存地址（buffer）
  • 每个元素大小（sizeof(int)）
  • 要读取的元素数量（3）
  • 文件指针（fp）

检查实际读取的数量：

if (read != 3) {
    // 可能文件末尾提前到达，或读取出错
    if (feof(fp)) {
        // 到达文件末尾
    }
    if (ferror(fp)) {
        // 发生读取错误
        perror("读取失败");
    }
}

fread 同样按字节读取，必须确保目标内存足够大，且数据类型与写入时一致。

第四步：关闭文件并释放资源

调用 fclose 关闭文件指针：

fclose(fp);

• 必须执行此操作，否则写入的数据可能滞留在缓冲区而未真正保存到磁盘。
• 关闭后，fp 不应再被使用。

完整示例：写入并读回整数数组

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

int main() {
    // 步骤1：打开文件用于写入
    FILE *fp = fopen("numbers.dat", "wb");
    if (fp == NULL) {
        perror("无法创建文件");
        return 1;
    }

    // 步骤2：写入数据
    int data[] = {100, 200, 300};
    fwrite(data, sizeof(int), 3, fp);
    fclose(fp);  // 先关闭写入

    // 步骤3：重新打开用于读取
    fp = fopen("numbers.dat", "rb");
    if (fp == NULL) {
        perror("无法读取文件");
        return 1;
    }

    // 步骤4：读取数据
    int result[3];
    size_t n = fread(result, sizeof(int), 3, fp);
    if (n == 3) {
        // 成功读取全部数据
        printf("读取结果: %d, %d, %d\n", result[0], result[1], result[2]);
    }

    // 步骤5：关闭文件
    fclose(fp);
    return 0;
}

运行此程序，将输出：

读取结果: 100, 200, 300

关键注意事项

1. 始终检查返回值：fopen、fread、fwrite 都可能失败，必须验证。
2. 使用二进制模式处理非文本数据：整数、结构体等必须用 "rb"/"wb"，避免换行符转换等问题。
3. 不要混用文本与二进制模式：用 "w" 写入的文件不能用 "rb" 可靠读取。
4. 文件指针位置自动移动：每次读写后，文件内部的位置指针会前进，连续操作无需手动调整。
5. 结构体可直接读写：定义 struct 后，可用 fwrite(&my_struct, sizeof(my_struct), 1, fp) 整体保存。

struct Point {
    int x;
    int y;
};

struct Point p = {5, 10};
fwrite(&p, sizeof(struct Point), 1, fp);

读取时也按相同方式还原。但注意：此方法生成的文件不具备跨平台兼容性（如不同系统字节序、对齐方式差异）。