c语言如何逐行读取txt文件

C语言逐行读取txt文件的几种方法包括：使用fgets函数、使用getline函数、使用循环和字符读取的组合。 其中，使用fgets函数是最常用和简便的方法。下面将详细描述如何使用这些方法逐行读取txt文件。

一、使用`fgets`函数逐行读取

1.1 `fgets`函数的基本用法

fgets函数是C标准库中的一个函数，用于从文件中读取一行字符。其原型是：

char *fgets(char *str, int n, FILE *stream);

fgets函数读取最多n-1个字符（包括换行符），并将它们存储在str中，最后以null字符结束。stream是文件指针。

1.2 实现步骤

打开文件：使用fopen函数打开要读取的文件。
逐行读取：使用fgets函数读取文件中的每一行。
处理读取的行：对读取的行进行处理，例如输出到屏幕或存储到数据结构中。
关闭文件：使用fclose函数关闭文件。

1.3 示例代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("Error opening file");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    char line[256];
    while (fgets(line, sizeof(line), file)) {
        printf("%s", line);
    }
    fclose(file);
    return EXIT_SUCCESS;
}

在这个示例中，fgets每次读取一行并将其存储在line数组中，然后输出到屏幕。

二、使用`getline`函数逐行读取

2.1 `getline`函数的基本用法

getline函数是GNU C Library中的一个函数，用于从文件中读取一行字符。其原型是：

ssize_t getline(char lineptr, size_t *n, FILE *stream);

getline函数动态分配内存并读取一行字符，lineptr是指向读取行的指针，n是指向缓冲区大小的指针，stream是文件指针。

2.2 实现步骤

打开文件：使用fopen函数打开要读取的文件。
初始化变量：初始化指向行指针的指针和缓冲区大小的变量。
逐行读取：使用getline函数读取文件中的每一行。
处理读取的行：对读取的行进行处理，例如输出到屏幕或存储到数据结构中。
释放内存和关闭文件：释放分配的内存并关闭文件。

2.3 示例代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("Error opening file");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    char *line = NULL;
    size_t len = 0;
    ssize_t read;
    while ((read = getline(&line, &len, file)) != -1) {
        printf("%s", line);
    }
    free(line);
    fclose(file);
    return EXIT_SUCCESS;
}

在这个示例中，getline函数会动态分配内存并读取每一行，然后输出到屏幕。

三、使用循环和字符读取的组合

3.1 基本思路

这种方法使用低级的字符读取函数，例如fgetc，手动逐字符读取文件，并判断换行符来确定行的结束。

3.2 实现步骤

打开文件：使用fopen函数打开要读取的文件。
逐字符读取：使用fgetc函数逐字符读取文件内容。
判断行结束：通过判断读取到的字符是否是换行符或文件结束符，确定一行的结束。
处理读取的行：对读取的行进行处理，例如输出到屏幕或存储到数据结构中。
关闭文件：使用fclose函数关闭文件。

3.3 示例代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("Error opening file");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    char *line = malloc(256);
    if (line == NULL) {
        perror("Unable to allocate memory");
        fclose(file);
        return EXIT_FAILURE;
    }
    int ch;
    size_t len = 0;
    while ((ch = fgetc(file)) != EOF) {
        if (ch == 'n' || len == 255) {
            line[len] = '';
            printf("%sn", line);
            len = 0;
        } else {
            line[len++] = ch;
        }
    }
    if (len > 0) {
        line[len] = '';
        printf("%sn", line);
    }
    free(line);
    fclose(file);
    return EXIT_SUCCESS;
}

在这个示例中，fgetc逐字符读取文件内容，并通过判断换行符来确定行的结束。

四、处理读取的行

4.1 输出到屏幕

最简单的处理方式是将读取的行输出到屏幕。前面的示例中已经展示了如何使用printf将读取的行输出到屏幕。

4.2 存储到数组

如果需要对读取的行进行进一步处理，可以将其存储到数组或链表中，以便后续操作。

4.3 处理特定格式的数据

在实际应用中，读取的行可能包含特定格式的数据，例如CSV文件。在这种情况下，可以使用字符串处理函数（如strtok）对读取的行进行解析。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main() {
    FILE *file = fopen("example.csv", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("Error opening file");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    char line[256];
    while (fgets(line, sizeof(line), file)) {
        char *token = strtok(line, ",");
        while (token != NULL) {
            printf("%s ", token);
            token = strtok(NULL, ",");
        }
        printf("n");
    }
    fclose(file);
    return EXIT_SUCCESS;
}

在这个示例中，strtok函数用于解析CSV文件中的每一行，并将其分割成多个字段。

五、错误处理

5.1 文件打开错误

在打开文件时，必须检查文件指针是否为NULL，以确保文件成功打开。如果文件打开失败，可以使用perror函数输出错误信息。

5.2 内存分配错误

在使用动态内存分配时，必须检查指针是否为NULL，以确保内存分配成功。如果内存分配失败，可以使用perror函数输出错误信息，并适当释放已分配的内存。

5.3 读取错误

在读取文件时，必须检查读取函数的返回值，以确保读取操作成功。如果读取失败，可以输出错误信息并关闭文件。

六、优化与提升

6.1 缓冲区大小的选择

选择合适的缓冲区大小可以提高读取效率。缓冲区过小会导致频繁的I/O操作，而缓冲区过大则会浪费内存。通常，可以根据文件的平均行长选择合适的缓冲区大小。

6.2 多线程读取

对于大文件，可以使用多线程读取以提高读取效率。每个线程读取文件的一部分，并将结果合并。需要注意的是，多线程读取需要处理文件指针的共享和同步问题。

6.3 使用更高效的I/O函数

在某些情况下，可以使用更高效的I/O函数（如mmap）来读取文件。mmap函数将文件映射到内存中，可以直接访问文件内容，而无需逐字符或逐行读取。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int main() {
    int fd = open("example.txt", O_RDONLY);
    if (fd == -1) {
        perror("Error opening file");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    struct stat sb;
    if (fstat(fd, &sb) == -1) {
        perror("Error getting file size");
        close(fd);
        return EXIT_FAILURE;
    }
    char *file_content = mmap(NULL, sb.st_size, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0);
    if (file_content == MAP_FAILED) {
        perror("Error mapping file");
        close(fd);
        return EXIT_FAILURE;
    }
    close(fd);
    for (size_t i = 0; i < sb.st_size; i++) {
        putchar(file_content[i]);
    }
    if (munmap(file_content, sb.st_size) == -1) {
        perror("Error unmapping file");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    return EXIT_SUCCESS;
}

在这个示例中，mmap函数将文件映射到内存中，然后直接访问文件内容。

七、总结

逐行读取txt文件是C语言中常见的操作，主要方法包括使用fgets函数、使用getline函数以及使用循环和字符读取的组合。其中，fgets函数是最常用和简便的方法。在实际应用中，还需要注意处理读取的行、错误处理以及优化与提升。通过合理选择缓冲区大小、多线程读取和使用更高效的I/O函数，可以提高文件读取的效率。