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C语言如何读写二进制文件

创作时间:

作者:

@小白创作中心

C语言如何读写二进制文件

引用

来源

https://docs.pingcode.com/baike/1290220

C语言读写二进制文件是编程中常见的操作，特别是在处理图像、音频等非文本数据时。本文将详细介绍如何在C语言中操作二进制文件，从文件操作函数的使用到内存管理的最佳实践。

一、打开二进制文件

在C语言中，二进制文件的打开方式与文本文件类似，只是在模式字符串中加入了"b"。例如：

FILE *file = fopen("data.bin", "wb");
if (file == NULL) {  
    perror("Error opening file");  
    return -1;  
}

上述代码打开了一个名为"data.bin"的文件，以二进制写入模式。如果文件不存在，fopen函数将会创建一个新文件。

1.1、打开模式详解

"rb": 以二进制读取模式打开文件。
"wb": 以二进制写入模式打开文件。若文件已存在，内容将被清空。
"ab": 以二进制追加模式打开文件。

1.2、错误处理

在打开文件时，务必进行错误处理，使用ferror或perror函数报告错误。

FILE *file = fopen("data.bin", "rb");
if (file == NULL) {  
    perror("Error opening file");  
    return -1;  
}

二、读取二进制文件

使用fread函数可以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 nmemb, FILE *stream);

2.1、读取单个数据块

假设我们要从文件中读取一个整数：

int num;
size_t result = fread(&num, sizeof(int), 1, file);  
if (result != 1) {  
    perror("Reading error");  
}

fread函数将从文件中读取一个sizeof(int)大小的数据块，并存储在num变量中。如果读取的块数与预期不符，就会报告读取错误。

2.2、读取多个数据块

我们也可以一次性读取多个数据块，例如读取10个整数：

int buffer[10];
size_t result = fread(buffer, sizeof(int), 10, file);  
if (result != 10) {  
    perror("Reading error");  
}

三、写入二进制文件

使用fwrite函数可以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 nmemb, FILE *stream);

3.1、写入单个数据块

假设我们要将一个整数写入文件：

int num = 12345;
size_t result = fwrite(&num, sizeof(int), 1, file);  
if (result != 1) {  
    perror("Writing error");  
}

3.2、写入多个数据块

我们也可以一次性写入多个数据块，例如写入10个整数：

int buffer[10] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
size_t result = fwrite(buffer, sizeof(int), 10, file);  
if (result != 10) {  
    perror("Writing error");  
}

四、处理数据

在读写二进制数据时，内存管理是非常重要的。确保正确分配和释放内存，以避免内存泄漏和数据损坏。

4.1、动态内存分配

使用malloc函数动态分配内存，例如：

int *buffer = (int *)malloc(10 * sizeof(int));
if (buffer == NULL) {  
    perror("Memory allocation error");  
    return -1;  
}

4.2、释放内存

记得在不再需要时释放分配的内存：

free(buffer);

五、关闭文件

在完成文件操作后，务必关闭文件以确保数据完整性并释放系统资源：

fclose(file);

在关闭文件时，同样要进行错误处理：

if (fclose(file) != 0) {
    perror("Error closing file");  
}

六、综合示例

以下是一个完整的示例程序，演示了如何在C语言中读写二进制文件：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>  
int main() {  
    // 打开文件以二进制写入模式  
    FILE *file = fopen("data.bin", "wb");  
    if (file == NULL) {  
        perror("Error opening file");  
        return -1;  
    }  
    // 写入数据  
    int buffer[10] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};  
    size_t result = fwrite(buffer, sizeof(int), 10, file);  
    if (result != 10) {  
        perror("Writing error");  
        fclose(file);  
        return -1;  
    }  
    // 关闭文件  
    if (fclose(file) != 0) {  
        perror("Error closing file");  
        return -1;  
    }  
    // 打开文件以二进制读取模式  
    file = fopen("data.bin", "rb");  
    if (file == NULL) {  
        perror("Error opening file");  
        return -1;  
    }  
    // 读取数据  
    int read_buffer[10];  
    result = fread(read_buffer, sizeof(int), 10, file);  
    if (result != 10) {  
        perror("Reading error");  
        fclose(file);  
        return -1;  
    }  
    // 打印读取的数据  
    for (int i = 0; i < 10; i++) {  
        printf("%d ", read_buffer[i]);  
    }  
    printf("n");  
    // 关闭文件  
    if (fclose(file) != 0) {  
        perror("Error closing file");  
        return -1;  
    }  
    return 0;  
}