在C语言中读取和打印.txt文件行的最清晰方法

Question

本网站有多种方法来描述如何使用各种方法打印文本文件的行：

• Posix-style,
• reading IP addresses,
• Fixed line length.

它们似乎都是为特定的示例量身定制的。

最好有一种最清晰、最简洁、最容易的方法来将任何文本文件的每一行打印到屏幕上，最好附有每行代码的详细说明。

注重简洁和清晰度。

- Dlinet

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你想做什么？你想倾倒整个文件吗？ - benjarobin

在UNIX上，它被称为“cat”。 - Linuxios

@benjarobin 我想要将文本文件的每一行单独打印到屏幕上。如果文件有5行，我希望以最清晰的方式简单地打开它并打印这五行。至于我的实际代码；我没有特定的用途。拥有执行这个简单概念的最佳方法将是非常棒的。 - Dlinet

Answer 1

#include <stdio.h>

static void cat(FILE *fp)
{
    char   buffer[4096];
    size_t nbytes;
    while ((nbytes = fread(buffer, sizeof(char), sizeof(buffer), fp)) != 0)
         fwrite(buffer, sizeof(char), nbytes, stdout);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    FILE *fp;
    const char *file;
    while ((file = *++argv) != 0)
    {
        if ((fp = fopen(file, "r")) != 0)
        {
            cat(fp);
            fclose(fp);
        }
    }
    return(0);
}

cat()函数并不是必需的，但我更喜欢使用它。主程序遍历每个命令行参数并打开指定的文件。如果成功，它将调用cat()函数以打印其内容。由于对fopen()的调用没有指定"rb"，因此它被打开为文本文件。如果文件未打开，则此代码会静默忽略该问题。如果没有指定文件，则根本不会打印任何内容。 cat()函数只是简单地每次读取最多4096个字节的文本块，并将它们写入标准输出（'屏幕'）。当没有更多内容可读时，它就会停止。

如果您想扩展代码以在未指定文件时读取标准输入，则可以使用：

if (argc == 1)
    cat(stdin);
else
{
    ...while loop as now...
}

这就是编写cat()函数的原因之一。

此代码不直接关注换行符或任何类型的行。如果您想以正式方式逐行处理它，则可以采取几种方法：

static void cat(FILE *fp)
{
    char buffer[4096];
    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), fp) != 0)
         fputs(buffer, stdout);
}

这将逐行读写。如果任何一行超过4095个字节，它将分两个或多个操作读取该行，并以相同数量的操作写入。请注意，此假定为文本文件，使用fread()和fwrite()的版本不是这样的。在POSIX系统上，使用fread()和fwrite()的版本将处理数据中带有空字节（'\0'）的任意二进制文件，但使用fgets()和fputs()的版本不会。到目前为止，两个版本都是严格的标准C（任何版本的标准），因为它们不使用任何特定于平台的扩展；它们是代码可移植性最强的。

或者，如果您拥有POSIX 2008 getline()函数，则可以使用它，但您还需要#include <stdlib.h>（因为您最终必须释放它分配的内存）：

static void cat(FILE *fp)
{
    char *buffer = 0;
    size_t buflen = 0;
    while (getline(&buffer, &buflen, fp) != -1)
         fputs(buffer, stdout);
    free(buffer);
}

这个版本也无法处理二进制数据（即其中包含空字节的数据）。当然可以升级以实现该功能：

static void cat(FILE *fp)
{
    char *buffer = 0;
    size_t buflen = 0;
    ssize_t nbytes;
    while ((nbytes = getline(&buffer, &buflen, fp)) != -1)
         fwrite(buffer, sizeof(char), nbytes, stdout);
    free(buffer);
}

< p > getline() 函数会报告它读取了多少字节（之后有一个空字节），但是 fwrite() 函数是唯一的函数，它可以将任意字节流写入给定的流中。

- Jonathan Leffler

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一个 malloc() 会导致额外的条件。此外：程序无论如何都是I/O绑定的，read_bunch + write_bunch 对于磁盘LRU来说是灾难性的。 - wildplasser

@Linuxios：我在展示的3或4个版本中的代码中没有看到限制可以复制的文件大小的任何内容。您能解释一下您认为有限制的地方吗？ - Jonathan Leffler

@Dlinet：我宁愿不去剖析第三个链接；问题中的代码非常丑陋（而且孩子们正在占用我的互联网连接，真烦！）。答案也没有多大帮助；它与特定文件格式紧密相关，不像上面的代码。上面的代码中没有任何内容知道文件的内容，除了期望一个文本文件之外。在Unix上，使用fread()和fwrite()的版本也可以处理任意二进制文件；其他版本假设字符串中没有嵌入空字节'\0'。代码实际上做出了很少的假设。 - Jonathan Leffler

@JonathanLeffler：好的，没问题！我会再等一段时间，希望能出现奇迹。如果没有，明天我会接受你的答案，并尽力理解它 :) - Dlinet

@Dlinet，这是非常优秀的C代码。Python可以用更少的行数解决这个问题，但这是因为Python比C更高级。对于像这样的简单问题，Python具有优势；但是C给有经验的开发人员完全控制完成什么以及如何完成的能力。Python可以用更少的行数解决这个问题...但Python是用C编写的！（好吧，CPython是这样的。还有其他版本的Python。但CPython最先出现并且仍然是王者。） - steveha

Answer 2

好的，这里是我最终完成的非常简短的解决方案。我想如果没有根本性的错误，否则它不会被建议，但我想我会在这里发布它，并希望有人能够批判它：

#include <stdio.h>
main()
{
    FILE *MyFile;
    int c;
    MyFile=fopen("C:\YourFile.txt","r");
    c = fgetc(MyFile);
    while (c!=EOF)
    {
        printf("%c",c);
        c = fgetc(MyFile);
    }
}

- Dlinet

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有问题的地方包括：（1）这里打印的是字符，而不是题目要求的行；（2）在使用fopen()的返回值之前，没有检查文件是否打开成功；（3）您对于main()的声明不符合C99或C2011的规范——应该是 int main(void) 或 int main(int argc, char **argv) （或者，在紧急情况下， int main()）；（4）最好使用putchar()或fputc()而不是使用printf()来输出单个字符；（5）更符合C语言习惯的方式是使用while((c = fgetc(MyFile)) != EOF) putchar(c);；（6）缺少fclose(MyFile)。 - Jonathan Leffler

+1 是使用 int c; 的正确且重要的做法。严格来说，由于您为 main() 编写了 C89 定义，因此应在 main() 结尾处使用 return(0);（带或不带括号）。如果您的代码符合 C99 标准，则可以不使用它，但在我看来，即使在 C99 或 C2011 代码中也最好包含它。 - Jonathan Leffler

@JonathanLeffler 谢谢您，Jonathan。这非常有见地。我会查阅更多关于不同类型/年份的C语言及其main()声明的资料！ - Dlinet

Answer 3

@Dlinet，你正在尝试学习如何组织程序的一些有用课程。我不会发布代码，因为已经有一个非常出色的答案；我无法改进它。但是我想向你推荐一本书。

这本书叫做《Pascal软件工具》。语言是Pascal，而不是C，但是阅读这本书对你来说不会造成严重的困难。他们开始实现像这个例子中的简单工具（在UNIX上称为cat），然后转向更高级的内容。他们不仅教授了如何组织这种程序的重要课程，还涵盖了语言设计问题。（Pascal中存在一些真正困扰他们的问题，如果你了解C，你会意识到C没有这些问题。）

这本书现在已经绝版了，但是当我学习编写代码时，我发现它非常有价值。所谓的“左角设计”方法至今仍然对我有很大帮助。

我鼓励你在亚马逊或其他地方找到一本二手书。亚马逊有起价$0.02加$4运费的二手书。

http://www.amazon.com/Software-Tools-Pascal-Brian-Kernighan/dp/0201103427

学习本书中的程序并在C语言中实现它们将是一次很好的教育练习。任何Linux系统已经拥有更强大和完全调试过的这些程序版本，但是通过学习本书并学会编写这些内容不会浪费你的时间。

或者，您可以在计算机上安装FreePascal并使用它来运行本书中的程序。

祝你好运，并且永远享受软件开发！

- steveha

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+1：我从最初的《软件工具》（使用Ratfor - Rational Fortran编写）中学到了很多东西。那本书和《程序设计风格之元素》对我来说都是非常有形成性的书籍，这是许多年前的事情（30年左右，也许还有几年）。但这与直接问题有些不相关。 - Jonathan Leffler

Answer 4

如果你想要一些预先准备好的东西，在 POSIX 系统上有 cat。

如果你想自己写，这是基本布局：

1. 检查文件名、权限和路径是否有效
2. 在循环中读取直到换行符分隔符 (\n 在 Unix 上，\r\n 在 Windows/DOS 上)
3. 检查错误。如果有错误，打印错误并中止。
4. 将行打印到屏幕上。
5. 重复

关键是，没有真正特定的方法来做到这一点。只需读取，然后写入，并重复。通过一些错误检查，你就可以再次使用 cat。

- Linuxios

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谢谢你，但我想要找到的是在C编程语言中实现这个功能的最佳方法。你提供的概念框架是可行的，但不是特定于语言的。例如：我是一名Python程序员，在Python中，这个过程非常简单： f = open(filepath, "r") for line in f: print(line) f.close() - Dlinet

@Dlinet：我的观点是，没有特别好或漂亮的方法来做这件事。在C语言中，需要写很多文件代码，即使是一个简单的任务也需要很多。而在Ruby中，我只需要一行代码就可以完成，但在C语言中需要更多的代码。请看其他答案中的代码，它很长。 - Linuxios

我已经查看了其他答案。例如：我发布的第三个链接有11行，但仅适用于固定行。 - Dlinet