文件输入输出 | 彩潭有鲤的札记

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文件通信

有时，需要程序从文件中读取信息或把信息写入文件。这种程序与文件交互的形式就是文件重定向这种方法很简单，但是有一定限制。例如，假设要编写一个交互程序，询问用户书名并把完整的书名列表保存在文件中。如果使用重定向，应该类似于：

用户的输入被重定向到 bklist 中。这样做不仅会把不符合要求的文本写入 bklist，而且用户也看不到要回答什么问题。

C提供了更强大的文件通信方法，可以在程序中打开文件，然后使用特殊的I/O函数读取文件中的信息或把信息写入文件。

文件通常是在磁盘或固态硬盘上的一段已命名的存储区。对我们而言，stdio.h就是一个文件的名称，该文件中包含一些有用的信息。然而，对操作系统而言，文件更复杂一些。例如，大型文件会被分开储存，或者包含一些额外的数据，方便操作系统确定文件的种类。然而，这都是操作系统所关心的，程序员关心的是C程序如何处理文件（除非你正在编写操作系统）。

C把文件看作是一系列连续的字节，每个字节都能被单独读取。这与UNIX环境中（C的发源地）的文件结构相对应。由于其他环境中可能无法完全对应这个模型，C提供两种文件模式：文本模式和二进制模式。

文本模式和二进制模式

首先，要区分文本内容和二进制内容、文本文件格式和二进制文件格式，以及文件的文本模式和二进制模式。

所有文件的内容都以二进制形式储存。但是，如果文件最初使用二进制编码的字符（例如， ASCII或Unicode）表示文本（就像C字符串那样），该文件就是文本文件，其中包含文本内容。如果文件中的二进制值代表机器语言代码或数值数据（使用相同的内部表示，假设，用于long或double类型的值）或图片或音乐编码，该文件就是二进制文件，其中包含二进制内容。

UNIX用同一种文件格式处理文本文件和二进制文件的内容。不奇怪，鉴于C是作为开发UNIX的工具而创建的，C和UNIX在文本中都使用\n（换行符）表示换行。UNIX目录中有一个统计文件大小的计数，程序可使用该计数确定是否读到文件结尾。然而，其他系统在此之前已经有其他方法处理文件，专门用于保存文本。也就是说，其他系统已经有一种与UNIX模型不同的格式处理文本文件。例如，以前的OS X Macintosh文件用\r （回车符）表示新的一行。早期的MS-DOS文件用\r\n组合表示新的一行，用嵌入的Ctrl+Z字符表示文件结尾，即使实际文件用添加空字符的方法使其总大小是256的倍数。其他系统可能保持文本文件中的每一行长度相同，如有必要，用空字符填充每一行，使其长度保持一致。或者，系统可能在每行的开始标出每行的长度。

为了规范文本文件的处理，C 提供两种访问文件的途径：二进制模式和文本模式。在二进制模式中，程序可以访问文件的每个字节。而在文本模式中，程序所见的内容和文件的实际内容不同。程序以文本模式读取文件时，把本地环境表示的行末尾或文件结尾映射为C模式。例如，C程序在旧式Macintosh中以文本模式读取文件时，把文件中的\r转换成\n；以文本模式写入文件时，把\n转换成\r。或者，C文本模式程序在MS-DOS平台读取文件时，把\r\n转换成\n；写入文件时，把\n转换成\r\n。在其他环境中编写的文本模式程序也会做类似的转换。

除了以文本模式读写文本文件，还能以二进制模式读写文本文件。如果读写一个旧式MS-DOS文本文件，程序会看到文件中的\r 和\n 字符，不会发生映射。如果要编写旧式 Mac格式、MS-DOS格式或UNIX/Linux格式的文件模式程序，应该使用二进制模式，这样程序才能确定实际的文件内容并执行相应的动作。

虽然C提供了二进制模式和文本模式，但是这两种模式的实现可以相同。因为UNIX使用一种文件格式，这两种模式对于UNIX实现而言完全相同，Linux也是如此。

I/O的级别

除了选择文件的模式，大多数情况下，还可以选择I/O的两个级别（即处理文件访问的两个级别）。底层I/O（low-level I/O）使用操作系统提供的基本I/O服务。标准高级I/O（standard high-level I/O）使用C库的标准包和stdio.h头文件定义。因为无法保证所有的操作系统都使用相同的底层I/O模型，C标准只支持标准I/O包。有些实现会提供底层库，但是C标准建立了可移植的I/O模型，这里主要讨论这些I/O。

标准文件

C程序会自动打开3个文件，被称为标准输入（standard input）、标准输出（standard output）和标准错误输出（standard error output）。在默认情况下，标准输入是系统的普通输入设备，通常为键盘；标准输出和标准错误输出是系统的普通输出设备，通常为显示屏。

通常，标准输入为程序提供输入，它是getchar()和scanf()使用的文件。程序通常输出到标准输出，它是putchar()、puts()和printf()使用的文件。重定向把其他文件视为标准输入或标准输出。标准错误输出提供了一个逻辑上不同的地方来发送错误消息。例如，如果使用重定向把输出发送给文件而不是屏幕，那么发送至标准错误输出的内容仍然会被发送到屏幕上。这样很好，因为如果把错误消息发送至文件，就只能打开文件才能看到。

标准I/O

与底层I/O相比，标准I/O包除了可移植以外还有两个好处。第一，标准I/O有许多专门的函数简化了处理不同I/O的问题。例如，printf()把不同形式的数据转换成与终端相适应的字符串输出。第二，输入和输出都是缓冲的。也就是说，一次转移一大块信息而不是一字节信息（通常至少512字节）。例如，当程序读取文件时，一块数据被拷贝到缓冲区（一块中介存储区域）。这种缓冲极大地提高了数据传输速率。程序可以检查缓冲区中的字节。缓冲在后台处理，所以让人有逐字符访问的错觉（如果使用底层I/O，要自己完成大部分工作）。

检查命令行参数

首先，程序检查argc的值，查看是否有命令行参数。如果没有，程序将打印一条消息并退出程序。字符串argv[0]是该程序的名称。显式使用argv[0]而不是程序名，错误消息的描述会随可执行文件名的改变而自动改变。这一特性在像 UNIX 这种允许单个文件具有多个文件名的环境中也很方便。但是，一些操作系统可能不识别argv[0]，所以这种用法并非完全可移植。

exit()函数关闭所有打开的文件并结束程序。exit()的参数被传递给一些操作系统，包括 UNIX、Linux、Windows和MS-DOS，以供其他程序使用。通常的惯例是：正常结束的程序传递0，异常结束的程序传递非零值。不同的退出值可用于区分程序失败的不同原因，这也是UNIX和DOS编程的通常做法。但是，并不是所有的操作系统都能识别相同范围内的返回值。因此，C 标准规定了一个最小的限制范围。尤其是，标准要求0或宏EXIT_SUCCESS用于表明成功结束程序，宏EXIT_FAILURE用于表明结束程序失败。这些宏和exit()原型都位于stdlib.h头文件中。

根据ANSI C的规定，在最初调用的main()中使用return与调用exit()的效果相同。因此，在main()：

但是要注意，我们说的是“最初的调用”。如果main()在一个递归程序中，exit()仍然会终止程序，但是return只会把控制权交给上一级递归，直至最初的一级。然后return结束程序。return和exit()的另一个区别是，即使在其他函数中（除main()以外）调用exit()也能结束整个程序。

fopen()函数

使用fopen()函数打开文件。该函数声明在stdio.h中。它的第1个参数是待打开文件的名称，更确切地说是一个包含文件名的字符串地址。第 2 个参数是一个字符串，指定待打开文件的模式。

模式字符串	含义
"r"	以读模式打开文件
"w"	以写模式打开文件，把现有文件的长度截为0，如果文件不存在，则创建一个新文件
"a"	以写模式打开文件，在现有文件末尾添加内容，如果文件不存在，则创建一个新文件
"r+"	以更新模式打开文件（即可以读写文件）
"w+"	以更新模式打开文件（即，读和写），如果文件存在,则将其长度截为0；如果文件不存在,则创建一个新文件
"a+"	以更新模式打开文件（即，读和写），在现有文件的末尾添加内容，如果文件不存在则创建一个新文件；可以读整个文件，但是只能从末尾添加内容
"rb"、"wb"、"ab"、"rb+"、"r+b"、"wb+"、"w+b"、"ab+"、"a+b"	与上一个模式类似，但是以二进制模式而不是文本模式打开文件
"wx"、"wbx"、"w+x"、"wb+x"、"w+bx"	（C11）类似非x模式，但是如果文件已存在或以独占模式打开文件，则打开文件失败

像UNIX和Linux这样只有一种文件类型的系统，带b字母的模式和不带b字母的模式相同。

新的C11新增了带x字母的写模式，与以前的写模式相比具有更多特性。第一，如果以传统的一种写模式打开一个现有文件，fopen()会把该文件的长度截为 0，这样就丢失了该文件的内容。但是使用带 x字母的写模式，即使fopen()操作失败，原文件的内容也不会被删除。第二，如果环境允许，x模式的独占特性使得其他程序或线程无法访问正在被打开的文件。

如果使用任何一种"w"模式（不带x字母）打开一个现有文件，该文件的内容会被删除，以便程序在一个空白文件中开始操作。然而，如果使用带x字母的任何一种模式，将无法打开一个现有文件。

程序成功打开文件后，fopen()将返回文件指针（file pointer），其他I/O函数可以使用这个指针指定该文件。文件指针（该例中是fp）的类型是指向FILE的指针，FILE是一个定义在stdio.h中的派生类型。文件指针fp并不指向实际的文件，它指向一个包含文件信息的数据对象，其中包含操作文件的I/O函数所用的缓冲区信息。因为标准库中的I/O函数使用缓冲区，所以它们不仅要知道缓冲区的位置，还要知道缓冲区被填充的程度以及操作哪一个文件。标准I/O函数根据这些信息在必要时决定再次填充或清空缓冲区。fp指向的数据对象包含了这些信息。

getc()和putc()函数

getc()和putc()函数与getchar()和putchar()函数类似。所不同的是，要告诉getc()和putc()函数使用哪一个文件。

stdout作为与标准输出相关联的文件指针，定义在stdio.h中，所以putc(ch, stdout)与putchar(ch)的作用相同。实际上，putchar()函数一般通过putc()来定义。与此类似，getchar()也通过使用标准输入的getc()来定义。

文件结尾

从文件中读取数据的程序在读到文件结尾时要停止。如何告诉程序已经读到文件结尾？如果 getc()函数在读取一个字符时发现是文件结尾，它将返回一个特殊值EOF。所以C程序只有在读到超过文件末尾时才会发现文件的结尾。

为了避免读到空文件，应该使用入口条件循环进行文件输入。鉴于getc()（和其他C输入函数）的设计，程序应该在进入循环体之前先尝试读取：

以上代码可简化为：

fclose()函数

fclose(fp)函数关闭fp指定的文件，必要时刷新缓冲区。对于较正式的程序，应该检查是否成功关闭文件。如果成功关闭，fclose()函数返回0，否则返回EOF：

如果磁盘已满、移动硬盘被移除或出现I/O错误，都会导致调用fclose()函数失败。

指向标准文件的指针

stdio.h头文件把3个文件指针与3个标准文件相关联，C程序会自动打开这3个标准文件

标准文件	文件指针	通常使用的设备
标准输入	stdin	键盘
标准输出	stdout	显示器
标准错误	stderr	显示器

这些文件指针都是指向FILE的指针，所以它们可用作标准I/O函数的参数，如fclose(fp)中的fp

一个简单的文件压缩程序

把一个文件中选定的数据拷贝到另一个文件中。该程序同时打开了两个文件，以"r"模式打开一个，以"w"模式打开另一个。以保留每3个字符中的第1个字符的方式压缩第1个文件的内容。最后，把压缩后的文本存入第2个文件。第2个文件的名称是第1个文件名加上.red后缀（此处的red代表reduced）。使用命令行参数，同时打开多个文件，以及在原文件名后面加上后缀，都是相当有用的技巧。这种压缩方式有限，但是也有它的用途（很容易把该程序改成用标准 I/O 而不是命令行参数提供文件名）。

为了构造新的输出文件名，该程序使用strncpy()把名称eddy拷贝到数组name中。参数LEN-5为.red后缀和末尾的空字符预留了空间。如果argv[2]字符串比LEN-5长，就拷贝不了空字符。出现这种情况时，程序会添加空字符。调用strncpy()后，name中的第1个空字符在调用strcat()函数时，被.red的.覆盖，生成了eddy.red。

程序中还检查了是否成功打开名为eddy.red的文件。这个步骤在一些环境中相当重要，因为像strange.c.red这样的文件名可能是无效的。例如，在传统的DOS环境中，不能在后缀名后面添加后缀名（MSDOS使用的方法是用.red替换现有后缀名，所以strange.c将变成strange.red。例如，可以用strchr()函数定位（如果有的话），然后只拷贝点前面的部分即可）。该程序同时打开了两个文件，所以要声明两个 FIFL 指针。注意，程序都是单独打开和关闭每个文件。同时打开的文件数量是有限的，这个限制取决于系统和实现，范围一般是10～20。相同的文件指针可以处理不同的文件，前提是这些文件不需要同时打开。

文件I/O

文件I/O函数要用FILE指针指定待处理的文件。与getc()、putc()类似，这些函数都要求用指向 FILE 的指针（如，stdout）指定一个文件，或者使用fopen()的返回值。

fprintf()和fscanf()函数

文件I/O函数fprintf()和fscanf()函数的工作方式与printf()和scanf()类似，区别在于前者需要用第1个参数指定待处理的文件

fgets()和fputs()函数

fgets()函数的第1个参数和gets()函数一样，也是表示储存输入位置的地址（char * 类型）；第2个参数是一个整数，表示待输入字符串的大小；最后一个参数是文件指针，指定待读取的文件。下面是一个调用该函数的例子：

fgets()函数读取输入直到第 1 个换行符的后面，或读到文件结尾，或者读取STLEN-1 个字符（以上面的 fgets()为例）。然后，fgets()在末尾添加一个空字符使之成为一个字符串。字符串的大小是其字符数加上一个空字符。如果fgets()在读到字符上限之前已读完一整行，它会把表示行结尾的换行符放在空字符前面。fgets()函数在遇到EOF时将返回NULL值，可以利用这一机制检查是否到达文件结尾；如果未遇到EOF则之前返回传给它的地址。

fputs()函数接受两个参数：第1个是字符串的地址，第2个是文件指针。该函数根据传入地址找到的字符串写入指定的文件中。和puts()函数不同，fputs()在打印字符串时不会在其末尾添加换行符。

由于fgets()保留了换行符，fputs()就不会再添加换行符。

随机访问fseek()和ftell()

有了 fseek()函数，便可把文件看作是数组，在 fopen()打开的文件中直接移动到任意字节处：

fseek()和ftell()的工作原理

fseek()的第1个参数是FILE指针，指向待查找的文件，fopen()应该已打开该文件。

fseek()的第二个参数是偏移量，该参数表示从起点开始要移动的距离。该参数必须是一个long类型的值，可以为正(前移)、负(后移)、0(保持不动)。

fseek()的第三个参数是模式，该参数确定起始点（参见下表列出的起始点模式）。根据ANSI标准，在stdio.h头文件中规定了几个表示模式的明示常量：

模式	偏移量的起始点	数值
SEEK_SET	文件开始出	0L
SEEK_CUR	当前位置	1L
SEEK_END	文件末尾	2L

旧的实现可能缺少这些定义，可以使用数值0L、1L、2L分别表示这3种模式。L后缀表明其值是long类型。或者，实现可能把这些明示常量定义在别的头文件中。

下面是调用fseek()函数的一些示例，fp是一个文件指针：

如果一切正常，fseek()的返回值为0；如果出现错误（如试图移动的距离超出文件的范围），其返回值为-1。

ftell()函数返回类型是long，它返回的是参数指向文件的当前位置距文件开始处的字节数。ANSI C把它定义在stdio.h中。在最初实现的UNIX中，ftell()通过返回距文件开始处的字节数来确定文件的位置。文件的第1个字节到文件开始处的距离是0，以此类推。ANSI C规定，该定义适用于以二进制模式打开的文件，以文本模式打开文件的情况不同。

可移植性

理论上，fseek()和ftell()应该符合UNIX模型。但是，不同系统存在着差异，有时确实无法做到与UNIX模型一致。因此，ANSI对这些函数降低了要求。下面是一些限制。在二进制模式中，实现不必支持SEEK_END模式。因此无法保证程序的可移植性。移植性更高的方法是逐字节读取整个文件直到文件末尾。C 预处理器的条件编译指令提供了一种系统方法来处理这种情况。

在文本模式中，只有以下调用能保证其相应的行为。

不过，许多常见的环境都支持更多的行为。

fgetpos()和fsetpos()函数

fseek()和ftell()潜在的问题是，他们都把文件大小都限制在long类型能表示的范围内。也许20亿字节看起来相当大，但是随着存储设备的容量迅猛增长，文件也越来越大。鉴于此，ANSI C新增了两个处理较大文件的新定位函数：fgetpos()和 fsetpos()。

这两个函数不使用 long 类型的值表示位置，它们使用一种新类型：fpos_t（代表file position type，文件定位类型）。fpos_t类型不是基本类型，它根据其他类型来定义。fpos_t类型的变量或数据对象可以在文件中指定一个位置，它不能是数组类型，除此之外，没有其他限制。实现可以提供一个满足特殊平台要求的类型，例如，fpos_t可以实现为结构。

ANSI C定义了如何使用fpos_t类型。fgetpos()函数的原型如下：

调用该函数时，它把fpos_t类型的值放在pos指向的位置上，该值描述了文件中的一个位置。如果成功，fgetpos()函数返回0；如果失败，返回非0。

fsetpos()函数的原型如下：

调用该函数时，使用pos指向位置上的fpos_t类型值来设置文件指针指向该值指定的位置。如果成功，fsetpos()函数返回0；如果失败，则返回非0。fpos_t类型的值应通过之前调用fgetpos()获得。

标准I/O的机理

通常，使用标准I/O的第1步是调用fopen()打开文件（C程序会自动打开3种标准文件）。fopen()函数不仅打开一个文件，还创建了一个缓冲区（在读写模式下会创建两个缓冲区）以及一个包含文件和缓冲区数据的结构。另外，fopen()返回一个指向该结构的指针，以便其他函数知道如何找到该结构。假设把该指针赋给一个指针变量fp，fopen()函数“打开一个流”。如果以文本模式打开该文件，就获得一个文本流；如果以二进制模式打开该文件，就获得一个二进制流。

这个结构通常包含一个指定流中当前位置的文件位置指示器。除此之外，它还包含错误和文件结尾的指示器、一个指向缓冲区开始处的指针、一个文件标识符和一个计数（统计实际拷贝进缓冲区的字节数）。

我们主要考虑文件输入。通常，使用标准I/O的第2步是调用一个定义在stdio.h中的输入函数，如fscanf()、getc()或 fgets()。一调用这些函数，文件中的数据块就被拷贝到缓冲区中。缓冲区的大小因实现而异，一般是512字节或是它的倍数，如4096或16384。最初调用函数，除了填充缓冲区外，还要设置fp所指向的结构中的值。尤其要设置流中的当前位置和拷贝进缓冲区的字节数。通常，当前位置从字节0开始。

在初始化结构和缓冲区后，输入函数按要求从缓冲区中读取数据。在它读取数据时，文件位置指示器被设置为指向刚读取字符的下一个字符。由于stdio.h系列的所有输入函数都使用相同的缓冲区，所以调用任何一个函数都将从上一次函数停止调用的位置开始。

当输入函数发现已读完缓冲区中的所有字符时，会请求把下一个缓冲大小的数据块从文件拷贝到该缓冲区中。以这种方式，输入函数可以读取文件中的所有内容，直到文件结尾。函数在读取缓冲区中的最后一个字符后，把结尾指示器设置为真。于是，下一次被调用的输入函数将返回EOF。输出函数以类似的方式把数据写入缓冲区。当缓冲区被填满时，数据将被拷贝至文件中。

其他标准I/O函数

int ungetc(int c, FILE *fp)函数

int ungetc()函数把c指定的字符放回输入流中。如果把一个字符放回输入流，下次调用标准输入函数时将读取该字符。例如，假设要读取下一个冒号之前的所有字符，但是不包括冒号本身，可以使用 getchar()或getc()函数读取字符到冒号，然后使用 ungetc()函数把冒号放回输入流中。ANSI C标准保证每次只会放回一个字符。如果实现允许把一行中的多个字符放回输入流，那么下一次输入函数读入的字符顺序与放回时的顺序相反。

int fflush()函数

flush()函数的原型如下：

setvbuf()函数创建了一个供标准I/O函数替换使用的缓冲区。在打开文件后且未对流进行其他操作之前，调用该函数。指针fp识别待处理的流，buf指向待使用的存储区。如果buf的值不是NULL，则必须创建一个缓冲区。例如，声明一个内含1024个字符的数组，并传递该数组的地址。然而，如果把NULL作为buf的值，该函数会为自己分配一个缓冲区。变量size告诉setvbuf()数组的大小。mode的选择如下：

_IOFBF表示完全缓冲（在缓冲区满时刷新）

_IOLBF表示行缓冲（在缓冲区满时或写入一个换行符时）

_IONBF表示无缓冲

如果操作成功，函数返回0，否则返回非零值。假设一个程序要储存一种数据对象，每个数据对象的大小是3000字节。可以使用setvbuf()函数创建一个缓冲区，其大小是该数据对象大小的倍数。

二进制I/O：fread()和fwrite()

之前用到的标准I/O函数都是面向文本的，用于处理字符和字符串。如何要在文件中保存数值数据？用 fprintf()函数和%f转换说明只是把数值保存为字符串。

把num储存为8个字符：0.333333。使用%.2f转换说明将其储存为4个字符：0.33，用%.12f转换说明则将其储存为 14 个字符：0.333333333333。改变转换说明将改变储存该值所需的空间数量，也会导致储存不同的值。把num 储存为 0.33 后，读取文件时就无法将其恢复为更高的精度。一般而言， fprintf()把数值转换为字符数据，这种转换可能会改变值。

为保证数值在储存前后一致，最精确的做法是使用与计算机相同的位组合来储存。因此，double 类型的值应该储存在一个 double 大小的单元中。如果以程序所用的表示法把数据储存在文件中，则称以二进制形式储存数据。不存在从数值形式到字符串的转换过程。对于标准 I/O，fread()和 fwrite函数用于以二进制形式处理数据。

实际上，所有的数据都是以二进制形式储存的，甚至连字符都以字符码的二进制表示来储存。如果文件中的所有数据都被解释成字符码，则称该文件包含文本数据。如果部分或所有的数据都被解释成二进制形式的数值数据，则称该文件包含二进制数据（另外，用数据表示机器语言指令的文件都是二进制文件）。

二进制和文本的用法很容易混淆。ANSI C和许多操作系统都识别两种文件格式：二进制和文本。能以二进制数据或文本数据形式存储或读取信息。可以用二进制模式打开文本格式的文件，可以把文本储存在二进制形式的文件中。可以调用 getc()拷贝包含二进制数据的文件。然而，一般而言，用二进制模式在二进制格式文件中储存二进制数据。类似地，最常用的还是以文本格式打开文本文件中的文本数据（通常文字处理器生成的文件都是二进制文件，因为这些文件中包含了大量非文本信息，如字体和格式等）。

size_t fwrite()函数

fwrite()函数的原型如下：

fwrite()函数把二进制数据写入文件。size_t是sizeof运算符返回的类型。指针ptr是待写入数据块的地址。size表示待写入数据块的大小（以字节为单位），nmemb表示待写入数据块的数量。和其他函数一样，fp指定待写入的文件。例如，要保存一个大小为256字节的数据对象（如数组），可以这样做：

以上调用把一块256字节的数据从buffer写入文件。另举一例，要保存一个内含10个double类型值的数组，可以这样做：

以上调用把earnings数组中的数据写入文件，数据被分成10块，每块都是double的大小。

注意fwrite()原型中的const void * restrict ptr声明。fwrite()的一个问题是，它的第1个参数不是固定的类型。例如，第1个例子中使用buffer，其类型是指向char的指针；而第2个例子中使用earnings，其类型是指向double的指针。在ANSI C函数原型中，这些实际参数都被转换成指向void的指针类型，这种指针可作为一种通用类型指针（在ANSI C之前，这些参数使用char*类型，需要把实参强制转换成char *类型）。

fwrite()函数返回成功写入项的数量。正常情况下，该返回值就是nmemb，但如果出现写入错误，返回值会比nmemb小。

size_t fread()函数

size_t fread()函数的原型如下：

fread()函数接受的参数和fwrite()函数相同。在fread()函数中，ptr是待读取文件数据在内存中的地址，fp指定待读取的文件。该函数用于读取被fwrite()写入文件的数据。例如，要恢复上例中保存的内含10个double类型值的数组，可以这样做：

该调用把10个double大小的值拷贝进earnings数组中。

fread()函数返回成功读取项的数量。正常情况下，该返回值就是nmemb，但如果出现读取错误或读到文件结尾，该返回值就会比nmemb小。

int feof(FILE fp)和int ferror(FILE fp)函数

如果标准输入函数返回 EOF，则通常表明函数已到达文件结尾。然而，出现读取错误时，函数也会返回EOF。feof()和ferror()函数用于区分这两种情况。当上一次输入调用检测到文件结尾时，feof()函数返回一个非零值，否则返回0。当读或写出现错误，ferror()函数返回一个非零值，否则返回0。

用一个程序示例说明这些函数的用法

下面列出了程序的设计方案:

询问目标文件的名称并打开它。使用一个循环询问源文件。以读模式依次打开每个源文件，并将其添加到目标文件的末尾。为演示setvbuf()函数的用法，该程序将使用它指定一个不同的缓冲区大小。下一步是细化程序打开目标文件的步骤： 1.以附加模式打开目标文件； 2.如果打开失败，则退出程序； 3.为该文件创建一个4096字节的缓冲区； 4.如果创建失败，则退出程序。与此类似，通过以下具体步骤细化拷贝部分： 1.如果该文件与目标文件相同，则跳至下一个文件； 2.如果以读模式无法打开文件，则跳至下一个文件； 3.把文件内容添加至目标文件末尾。

最后，程序回到目标文件的开始处，显示当前整个文件的内容。

如果setvbuf()无法创建缓冲区，则返回一个非零值，然后终止程序。可以用类似的代码为正在拷贝的文件创建一块4096字节的缓冲区。把NULL作为setvbuf()的第2个参数，便可让函数分配缓冲区的存储空间。该程序获取文件名所用的函数是 s_gets()，而不是 scanf()，因为 scanf()会跳过空白，因此无法检测到空行。该程序还用s_gets()代替fgets()，因为后者在字符串中保留换行符。

以下代码防止程序把文件附加在自身末尾：

参数file_app表示目标文件名，file_src表示正在处理的文件名。 append()函数完成拷贝任务。该函数使用fread()和fwrite()一次拷贝4096字节，而不是一次拷贝1字节：

因为是以附加模式打开由 dest 指定的文件，所以所有的源文件都被依次添加至目标文件的末尾。注意，temp数组具有静态存储期（意思是在编译时分配该数组，不是在每次调用append()函数时分配）和块作用域（意思是该数组属于它所在的函数私有）。

用二进制I/O进行随机访问

首先，该程序创建了一个数组，并在该数组中存放了一些值。然后，程序以二进制模式创建了一个名为numbers.dat的文件，并使用fwrite()把数组中的内容拷贝到文件中。内存中数组的所有double类型值的位组合（每个位组合都是64位）都被拷贝至文件中。不能用文本编辑器读取最后的二进制文件，因为无法把文件中的值转换成字符串。然而，储存在文件中的每个值都与储存在内存中的值完全相同，没有损失任何精确度。此外，每个值在文件中也同样占用64位存储空间，所以可以很容易地计算出每个值的位置。程序的第 2 部分用于打开待读取的文件，提示用户输入一个值的索引。程序通过把索引值和 double类型值占用的字节相乘，即可得出文件中的一个位置。然后，程序调用fseek()定位到该位置，用fread()读取该位置上的数据值。注意，这里并未使用转换说明。fread()从已定位的位置开始，拷贝8字节到内存中地址为&value的位置。然后，使用printf()显示value