檔案的輸入與輸出
在C語言中，我們使用FILE指標來開啟檔案:
FILE* fptr;
現在假設我們在主程式同一目錄下有一個message.txt文件，內容如下:
fopen函式來開啟文件。fptr = fopen("message.txt", "r");
- 開啟檔案意味著將我們的程式與該檔案連接起來。現在，我們可以對
message.txt文件執行不同的文件操作 - 其中，fopen函式的第二個參數
"r"表示已閱讀模式開啟了文件，這意味著我們只能執行讀取的操作。
而當我們開啟文件時，我們需要確保文件確實存在於指定位置，否則該fopen函式將會回傳NULL 。另一個該注意的點，是每當開啟文件後，在最後程式結束前，要記得使用fclose()來關閉文件，這是一個好習慣，以下示範:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
FILE *fp;
fp = fopen("message.txt","r")
if ( fp == NULL )
printf("檔案開啟失敗 \n");
else
printf("檔案開啟OK \n");
fclose(fp);
return 0;
}
打開文件後，我們可以使用fgets()函式讀取其內容，以下示範:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
FILE *fp;
fp = fopen("message.txt","r");
char content[100]; //用來儲存文件內容
if ( fp == NULL )
printf("檔案開啟失敗 \n");
else{
fgets(content, 100, fp); // fp 是用於讀取文件的文件指針
printf("%s", content);
}
fclose(fp);
return 0;
}
- 上圖是程式碼運行後得到的輸出結果，但是，我們只輸出了一行，並沒有輸出所有的文件內容，這是因為
fgets()函數一次讀取一行。
因此，要讀取文件的所有內容，我們可以使用迴圈循環，以下示範:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
FILE *fp;
fp = fopen("message.txt","r");
char content[100]; //用來儲存文件內容
if ( fp == NULL )
printf("檔案開啟失敗 \n");
else{
while(fgets(content, 100, fp)){
printf("%s", content);
}
}
fclose(fp);
return 0;
}
while迴圈以fgets()函式做為循環的條件，該fgets()函數逐行讀取檔案內容並將其儲存在content字串中。如果讀取成功，則條件變為真並列印。- 但是，如果函式遇到檔案結束符(End-of-File)，則傳回
NULL，條件變為 false，從而終止迴圈。所以有別於前一次輸出，這次輸出了完整的內容。
好，如果現在我們想要將內容寫入文件中，該怎麼做?
要將內容寫入文件，我們必須使用寫入模式來開啟文件，我們以"w"作為函式fopen()的第二個參數，並且使用fputs()函式將內容寫入文件。以下示範:
#include <stdio.h>
int main() {
FILE* fp;
fp = fopen("message.txt", "w");
fputs("I like you\n", fp); //使用換行符號
fputs("I love you", fp);
fclose(fp);
return 0;
}
- 如果我們嘗試開啟一個不存在的文件，則會建立一個新文件。
- 如果檔案已存在，則其內容將被刪除，並將新內容新增至該檔案。
- 可以看到，內容被重新寫入了。
那今天我們不想刪除原本的內容，而是想將新寫入的內容附加到原本的文件，我們改以"a"作為函式fopen()的第二個參數。以下示範:
#include <stdio.h>
int main() {
FILE* fp;
fp = fopen("message.txt", "a");
fputs(" so much", fp);
fclose(fp);
return 0;
}
- 如果我們嘗試將內容附加到不存在的文件中，則會建立一個新文件。
- 如果檔案已存在，則會將附加資料附加到檔案結尾，而不刪除先前的資料。
剛才我們都是存取和程式碼同一目錄下的文件，假設你想存取外部文件的話，必須提供目錄及文件名稱，現在假設我們要存取一外部文件，而這文件位於 test_content 的目錄下，我們透過提供程式文件的路徑來存取文件內容，以下示範:
#include <stdio.h>
int main() {
FILE* fp;
fp = fopen("D:/test_content/messages.txt", "w");
fputs("I love C!", fp);
fclose(fp);
return 0;
}
現在你已經學會基本的讀寫文件了，不過，除了上面的操作之外，其實還有幾種讀取與寫入的幾種方式，下面一一介紹。
getc : 讀取一個字元
首先，在介紹讀取或寫入單個字元前，我先介紹feof()函式，這裡我順便提一下argc、argv*[] 如何使用，我們以一個計算字元數的程式示範如何使用，不同於以往，這次我們要在終端機編譯並執行程式:
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE *fp; // 定義檔案指標，用於指向要開啟的檔案
int count = 0; // 用來計算檔案的字元數
char ch; // 用於存放讀取的字元
if (argc != 2) // 檢查指令行參數是否正確，應該包含程式名和檔案名兩個參數
{
printf("指令錯誤 "); // 如果指令行參數數量不正確，輸出錯誤提示
return 1; // 結束程式，返回錯誤代碼 1
}
fp = fopen(argv[1], "r"); // 嘗試以讀取模式（"r"）開啟指令行指定的檔案
if (fp == NULL) // 如果檔案開啟失敗
{
printf("無法開啟檔案"); // 使用 `perror` 輸出具體的錯誤資訊
return 1; // 結束程式
}
// 讀取檔案，直到檔案末尾
while (!feof(fp)) // 檢查檔案是否到達末尾
{
ch = getc(fp); // 使用 `getc` 讀取檔案中的一個字元
count++; // 每次讀取有效字元後，計數器加 1
}
printf("%s檔案的字元數是 %d\n", argv[1], count); // 輸出檔案名稱和字元數
fclose(fp); // 關閉檔案，釋放資源
return 0;
}
- 我們需要在終端機輸入以下指令來編譯程式並執行:
gcc your_program.c -o your_program
// 本程式的情況
gcc file_handling.c -o file_handling // 生成可執行檔案 file_handling.exe
//接著，我們輸入以下指令來運行
./file_handling.exe message.txt
argc是指令行參數的個數。argv是指令行參數的各個字串陣列，其中：argv[0]是運行程式的指令(第一個字串)。argv[1]是使用者提供的檔案名(第二個字串)。
假設message.txt 的內容如下:
Hello World!
I love C!
- 則程式輸出結果為 12 + 1 (換行符 ) + 10 = 23
Ok, 接著介紹寫入單個字元，我們撰寫一個程式來將message.txt的內容寫入到另一個文件file.txt中。
putc : 讀取一個字元
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *source, *destination;
char ch;
// 打開 source 文件 message.txt，讀取模式
source = fopen("message.txt", "r");
if (source == NULL) {
printf("無法打開 message.txt");
return 1;
}
// 打開 destination 文件 file.txt，寫入模式
destination = fopen("file.txt", "w");
if (destination == NULL) {
printf("無法打開 file.txt");
fclose(source);
return 1;
}
// 從 source 文件中逐字元讀取，並寫入到 destination 文件中
while ((ch = getc(source)) != EOF) { //我們也可以這樣確認是否讀到檔案尾端
putc(ch, destination);
}
printf("Successfully copied from message.txt to file.txt");
// 關閉文件
fclose(source);
fclose(destination);
return 0;
}
- 程式執行完畢後，你應該能在相同目錄下看到
file.txt，並且內容式複製過後的內容。 - 另外，特別提一下，若你在 getc 或 putc 前加上 f 對結果也不會有影響，即使用
fgetc和fputc效果和原程式相同。
好，再來介紹最後兩個格式化輸出和輸入的函式，fscanf()和fprintf() ，在使用上和以前非檔案的輸入輸出非常相像。
fprintf()
以下示範:
#include <stdio.h>
int main()
{
FILE *fp;
int var,i;
int sum = 0;
float average;
fp = fopen("message.txt","w");
if (fp == NULL) { // 檢查檔案是否成功開啟
printf("無法開啟檔案");
return 1;
}
for ( i = 0; i < 5; i++ )
{
printf("請輸入資料 %d ==> ",i+1);
scanf("%d",&var);
sum += var;
fprintf(fp,"%d\n",var); /* 將資料寫入檔案 */
}
// 計算平均值
average = (float) sum / 5.0; // 將平均值寫入檔案，格式化為小數點後 2 位
fprintf(fp,"平均值是 %5.2f",average);
fclose(fp); // 關閉檔案，釋放系統資源
return 0;
}
程式執行後的文件內容:
88
96
46
87
100
平均值是 83.40
fscanf()
以下示範:
假設文件內容如下:
共有25個數字
65 66 67 68 69
70 71 72 73 74
75 76 77 78 79
80 81 82 83 84
85 86 87 88 89
程式碼:
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
FILE *fp;
char line[100];
int i,j,var;
fp = fopen("message.txt","r"); /* 開啟檔案 */
fscanf(fp, "%[^\n]%*c", line); // 讀取直到換行符的內容
printf("%s\n", line); // 輸出第一行的內容
for ( i = 0; i < 5; i++ )
{
for ( j = 0; j < 5; j++ )
{
fscanf(fp,"%d",&var); // 讀取有效數字。
printf("%c",var);
}
printf("\n");
}
fclose(fp); // 關閉檔案，釋放系統資源
return 0;
}
%*c：讀取一個字元（通常是換行符\n），但不存儲（*表示忽略該輸入）。這表示讀取完一整行後直接跳至下一行。- 就算使用
fscanf(fp, "%[^\n]", line);，輸出結果也一樣，因為fscanf(fp,"%d",&var);自動跳過換行符，只關注數字。
程式執行後的文件內容:
共有25個數字
ABCDE
FGHIJ
KLMNO
PQRST
UVWXY
有關文件的操作目前先介紹到這邊。
