C でのファイル処理と例 (fopen、fread、fwrite、fseek)

他の OS と同様に、ファイル処理は Linux の中心的な概念です。システムプログラマーは誰でも、最初のプログラミング割り当ての 1 つとしてそれを学習します。プログラミングのこの側面には、システムファイルが関係します。

ファイル処理を通じて、システムファイルに対して作成、変更、削除などの操作を実行できます。この記事では、非常に基本的なファイル処理を取り上げます。この記事が、この多層的な側面の最上層をクリアすることを願っています.

ファイル処理関数

この記事では、ファイル処理でよく使用される次の関数について説明します。

fopen()

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

fopen() 関数は、ファイルを開き、それに I/O ストリームを関連付けるために使用されます。この関数は 2 つの引数を取ります。最初の引数は開くファイルの名前を含む文字列へのポインタで、2 番目の引数はファイルを開くモードです。モードは次のとおりです:

'r' :読み取り用にテキストファイルを開きます。ストリームはファイルの先頭に配置されます。
'r+' :読み取りおよび書き込み用に開きます。ストリームはファイルの先頭に配置されます。
‘w’ :ファイルを長さ 0 に切り詰めるか、書き込み用のテキストファイルを作成します。ストリームはファイルの先頭に配置されます。
'w+' :読み書き用にオープン。ファイルが存在しない場合は作成され、存在しない場合は切り捨てられます。ストリームはファイルの先頭に配置されます。
'a' :追加用に開きます (ファイルの最後に書き込みます)。ファイルが存在しない場合は作成されます。ストリームはファイルの末尾に配置されます。
‘a+’ :読み取りと追加のために開きます (ファイルの最後に書き込みます)。ファイルが存在しない場合は作成されます。読み取りの最初のファイル位置はファイルの先頭ですが、出力は常にファイルの末尾に追加されます。

fopen() 関数は、成功すると FILE ストリームポインターを返し、失敗すると NULL を返します。

fread() と fwrite()

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

関数 fread/fwrite は、fopen 関数で開かれたファイルからデータを読み書きするために使用されます。これらの関数は 3 つの引数を受け入れます。最初の引数は、データの読み取り/書き込みに使用されるバッファーへのポインターです。読み取り/書き込みデータは、それぞれ「size」バイト長の「nmemb」要素の形式です。

成功した場合、fread/fwrite は、fopen 関数によって開かれたストリームに対して実際に読み書きされたバイト数を返します。失敗した場合は、より少ない数の bye (その後、読み取り/書き込みが要求されます) が返されます。

fseek()

int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);

fseek() 関数は、ストリームのファイル位置インジケータを新しい位置に設定するために使用されます。この関数は 3 つの引数を受け入れます。最初の引数は、fopen() 関数によって返される FILE ストリームポインターです。 2 番目の引数「オフセット」は、シークするバイト数を示します。 3 番目の引数「whence」は、「offset」バイト数のシークがどこから行われるかを示します。 whence に使用できる値は、SEEK_SET、SEEK_CUR、または SEEK_END です。これら 3 つの値は (順番に) ファイルの開始、現在の位置、およびファイルの終了を示します。

成功すると、この関数は 0 を返し、それ以外の場合は -1 を返します。

fclose()

int fclose(FILE *fp);

fclose() 関数は、最初に fopen() によって開かれたストリームをフラッシュし、次に基礎となる記述子を閉じます。正常に完了すると、この関数は 0 を返します。それ以外の場合は、ファイルの終わり (eof) が返されます。失敗した場合、ストリームがさらにアクセスされると、動作は未定義のままになります。

コード

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

#define SIZE 1
#define NUMELEM 5

int main(void)
{
    FILE* fd = NULL;
    char buff[100];
    memset(buff,0,sizeof(buff));

    fd = fopen("test.txt","rw+");

    if(NULL == fd)
    {
        printf("\n fopen() Error!!!\n");
        return 1;
    }

    printf("\n File opened successfully through fopen()\n");

    if(SIZE*NUMELEM != fread(buff,SIZE,NUMELEM,fd))
    {
        printf("\n fread() failed\n");
        return 1;
    }

    printf("\n Some bytes successfully read through fread()\n");

    printf("\n The bytes read are [%s]\n",buff);

    if(0 != fseek(fd,11,SEEK_CUR))
    {
        printf("\n fseek() failed\n");
        return 1;
    }

    printf("\n fseek() successful\n");

    if(SIZE*NUMELEM != fwrite(buff,SIZE,strlen(buff),fd))
    {
        printf("\n fwrite() failed\n");
        return 1;
    }

    printf("\n fwrite() successful, data written to text file\n");

    fclose(fd);

    printf("\n File stream closed through fclose()\n");

    return 0;
}

上記のコードは、この実行可能ファイルが実行される場所と同じ場所にテストファイル「test.txt」が配置されていることを前提としています。

最初のファイルの内容は次のとおりです:

$ cat test.txt
hello everybody

それでは、コードを実行してください:

$ ./fileHandling 

 File opened successfully through fopen()

 Some bytes successfully read through fread()

 The bytes read are [hello]

 fseek() successful

 fwrite() successful, data written to text file

 File stream closed through fclose()

ファイル test.txt の内容を再度確認します。以下に示すように、ファイルの内容が変更されました。

$ cat test.txt
hello everybody
hello