039. 读写二进制文件

在C语言中，读写二进制文件与读写文本文件类似，但需要使用不同的模式和函数。二进制文件以字节流的形式存储数据，适合存储结构化数据（如结构体）或需要保持原始格式的数据。

1. 打开二进制文件

使用fopen函数打开二进制文件时，需要指定正确的模式：

"rb"：以二进制模式打开文件用于读取。
"wb"：以二进制模式打开文件用于写入，文件内容会被清空。
"ab"：以二进制模式打开文件用于追加，写入的内容会追加到文件末尾。
"r+b"、"w+b"、"a+b"：以二进制模式打开文件用于读写。

示例1：打开二进制文件

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

int main() {
    FILE *file;

    // 打开文件用于写入
    file = fopen("example.bin", "wb");
    if (file == NULL) {
        perror("Failed to open file");
        return 1;
    }

    printf("File opened successfully.\n");

    // 关闭文件
    if (fclose(file) != 0) {
        perror("Failed to close file");
        return 1;
    }

    printf("File closed successfully.\n");
    return 0;
}

输出结果

File opened successfully.
File closed successfully.

2. 写入二进制文件

使用fwrite函数将数据写入二进制文件。fwrite函数的原型如下：

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

ptr：指向要写入的数据的指针。
size：每个数据项的大小（以字节为单位）。
count：要写入的数据项的数量。
stream：文件指针。
返回值：成功写入的数据项的数量。

示例2：写入二进制文件

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

int main() {
    FILE *file;
    int data[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    size_t size = sizeof(data) / sizeof(data[0]);

    // 打开文件用于写入
    file = fopen("example.bin", "wb");
    if (file == NULL) {
        perror("Failed to open file");
        return 1;
    }

    // 写入数据
    if (fwrite(data, sizeof(int), size, file) != size) {
        perror("Failed to write to file");
        fclose(file);
        return 1;
    }

    printf("Data written successfully.\n");

    // 关闭文件
    if (fclose(file) != 0) {
        perror("Failed to close file");
        return 1;
    }

    printf("File closed successfully.\n");
    return 0;
}

输出结果

Data written successfully.
File closed successfully.

3. 读取二进制文件

使用fread函数从二进制文件中读取数据。fread函数的原型如下：

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

ptr：指向存储读取数据的缓冲区的指针。
size：每个数据项的大小（以字节为单位）。
count：要读取的数据项的数量。
stream：文件指针。
返回值：成功读取的数据项的数量。

示例3：读取二进制文件

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

int main() {
    FILE *file;
    int data[5];
    size_t size = sizeof(data) / sizeof(data[0]);

    // 打开文件用于读取
    file = fopen("example.bin", "rb");
    if (file == NULL) {
        perror("Failed to open file");
        return 1;
    }

    // 读取数据
    if (fread(data, sizeof(int), size, file) != size) {
        perror("Failed to read from file");
        fclose(file);
        return 1;
    }

    printf("Data read successfully.\n");

    // 打印读取的数据
    for (size_t i = 0; i < size; i++) {
        printf("data[%zu] = %d\n", i, data[i]);
    }

    // 关闭文件
    if (fclose(file) != 0) {
        perror("Failed to close file");
        return 1;
    }

    printf("File closed successfully.\n");
    return 0;
}

输出结果

Data read successfully.
data[0] = 1
data[1] = 2
data[2] = 3
data[3] = 4
data[4] = 5
File closed successfully.

4. 读写结构体

二进制文件非常适合存储结构体数据。以下是一个示例，展示如何将结构体写入二进制文件并读取。

定义结构体

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

struct Person {
    char name[50];
    int age;
    float height;
};

写入结构体到二进制文件

int main() {
    FILE *file;
    struct Person person = {"Alice", 25, 165.5};

    // 打开文件用于写入
    file = fopen("person.bin", "wb");
    if (file == NULL) {
        perror("Failed to open file");
        return 1;
    }

    // 写入结构体
    if (fwrite(&person, sizeof(struct Person), 1, file) != 1) {
        perror("Failed to write to file");
        fclose(file);
        return 1;
    }

    printf("Data written successfully.\n");

    // 关闭文件
    if (fclose(file) != 0) {
        perror("Failed to close file");
        return 1;
    }

    printf("File closed successfully.\n");
    return 0;
}

读取结构体从二进制文件

int main() {
    FILE *file;
    struct Person person;

    // 打开文件用于读取
    file = fopen("person.bin", "rb");
    if (file == NULL) {
        perror("Failed to open file");
        return 1;
    }

    // 读取结构体
    if (fread(&person, sizeof(struct Person), 1, file) != 1) {
        perror("Failed to read from file");
        fclose(file);
        return 1;
    }

    printf("Data read successfully.\n");
    printf("Name: %s\n", person.name);
    printf("Age: %d\n", person.age);
    printf("Height: %.2f cm\n", person.height);

    // 关闭文件
    if (fclose(file) != 0) {
        perror("Failed to close file");
        return 1;
    }

    printf("File closed successfully.\n");
    return 0;
}

输出结果

Data read successfully.
Name: Alice
Age: 25
Height: 165.50 cm
File closed successfully.

通过上述示例，你可以看到如何在C语言中读写二进制文件：

打开二进制文件：使用fopen函数，并指定正确的模式（如"rb"、"wb"等）。
写入二进制文件：使用fwrite函数将数据写入文件。
读取二进制文件：使用fread函数从文件中读取数据。
读写结构体：可以将结构体直接写入和读取二进制文件，确保数据格式一致。

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