读取文件的倒序（最后一行先读取）

Question

文件看起来像这样：

abcd
efgh
ijkl

我想使用 C 读取文件，使其首先读取最后一行：

ijkl
efgh
abcd

我似乎找不到不使用 array 存储的解决方案。请帮忙。

编辑0： 感谢所有回答者。只是想让你们知道，我是创建这个文件的人。所以，我能否以相反的顺序创建它？这可行吗？

- hari

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请参考以下链接：https://dev59.com/jXVC5IYBdhLWcg3w9GHM - user149341

已经存在一个称为“tac”（cat的反转）的命令行实用程序。你可以获取该程序的源代码并研究它是如何解决问题的。 - hlovdal

你不使用数组的原因是什么？这样做会限制你自己的能力。 - mu is too short

@hlovdal：谢谢，正在查看tac源代码。 - hari

@mu太短了：因为行数可能会非常巨大。 - hari

Answer 1

操作步骤如下：

1. 使用fseek函数将文件指针定位到文件末尾前一个字节。由于最后一行可能没有EOL（行尾符），因此最后一个字节并不重要。
2. 使用fgetc函数读取一个字节。
3. 如果该字节是EOL，则最后一行是单个空行，您已经找到了它。
4. 再次使用fseek函数向后移动两个字节，并使用fgetc函数检查该字节。
5. 重复上述步骤，直到找到EOL。当您找到EOL时，文件指针将位于下一行（从末尾开始算）的开头。
6. ...
7. 完成。

基本上，您需要在执行第（4）和（5）个步骤时记录您找到行开头的位置，以便在开始扫描下一行之前回到那里。

只要以文本模式打开文件，您就不必担心Windows上的多字节EOL（感谢Mr. Lutz提醒）。

如果您收到不可寻址的输入（例如管道），那么您就没办法了，除非您想先将输入转储到临时文件中。

因此，您可以这样做，但它相当丑陋。

如果您有mmap函数可用并且您正在处理的“文件”可映射，则可以使用mmap和指针执行几乎相同的操作。技术基本相同：从末尾开始向后移动，以找到上一行的结尾。

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回复：“我是创建这个文件的人。那么，我能以相反的顺序创建它吗？这是可能的吗？”

你会遇到同样类型的问题，但会更加严重。在 C 中，文件本质上是一个从开头到结尾的顺序字节列表；你正在努力反对这个基本属性，而违反基本原则从来都不是一件有趣的事情。

你真的需要把数据存储在纯文本文件中吗？也许最终输出需要使用 text/plain，但是否一直如此呢？你可以将数据存储在索引二进制文件中（甚至是 SQLite 数据库），然后只需担心保留（或分段）索引即可，这不太可能成为问题（如果确实存在问题，请使用“真正”的数据库）；然后，当你有了所有的行时，只需反转索引即可。

- mu is too short

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你的解决方案不够高效，因为fseek是一个缓慢的操作，而你正在对文件中的每个字节执行它。 - Skizz

@Skizz：我从未说过它是高效的，但我确实说过它很丑陋。你有没有更好的方法，而不使用数组？我想也许可以用mmap。 - mu is too short

标准的 f* IO 函数，当以文本（非二进制）模式打开 FILE * 时，会自动为您执行 EOL 转换。 - Chris Lutz

@Chris：好的，谢谢。很久以前我就没有在Windows上处理C语言了。 - mu is too short

Answer 2

伪代码中：

open input file
while (fgets () != NULL)
{
   push line to stack
}
open output file
while (stack no empty)
{
   pop stack
   write popped line to file
}

上述方法是高效的，没有“寻找”（一种缓慢的操作），文件按顺序读取。然而，上述方法有两个陷阱。

第一个陷阱是fgets调用。提供给fgets的缓冲区可能不足以容纳输入中的整行内容，此时可以进行以下操作之一：再次读取并连接；推送部分行并添加逻辑来修复部分行或将该行包装成链接列表，并在遇到换行符/文件结尾时仅推送链接列表。

第二个陷阱发生在文件大于可用RAM以容纳堆栈时，此时需要在达到某个阈值内存使用情况时将堆栈结构写入临时文件。

- Skizz

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这个答案有很多问题：它在没有必要的情况下使用了大量内存。寻找并不慢。也许在Windows或网络文件系统中会慢，但在Unix上不会。 - Coroos

@Coroos：没错，seek函数本身并不慢，只是用它来倒序读取文件时会变慢，比如你要seek到哪里？从末尾开始一个字符一个字符地读取文件吗？这是可以做到的，而且做得很好，但代码开始变得有点复杂了。在这里，“高效”也是代码复杂度的一种衡量标准，而这段代码非常简单。 - Skizz

从末尾向前读取数据块，然后向后扫描这些块会更加复杂。存储介质可能会比代码更影响算法的速度，正向读取文件永远不会更慢（不一定更快，但永远不会更慢）。当可用内存有限时，反向读取文件的方法将更为优越。得失参半。 - Skizz

Answer 3

以下代码应该完成所需的反转操作：

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

int main(int argc, char *argv[])
{
        FILE *fd;
        char len[400];
        int i;

        char *filename = argv[1];
        int ch;
        int count;

        fd = fopen(filename, "r");
        fseek(fd, 0, SEEK_END);
        while (ftell(fd) > 1 ){
                fseek(fd, -2, SEEK_CUR);
                if(ftell(fd) <= 2)
                        break;
                ch =fgetc(fd);
                count = 0;
                while(ch != '\n'){
                        len[count++] = ch;
                        if(ftell(fd) < 2)
                                break;
                        fseek(fd, -2, SEEK_CUR);
                        ch =fgetc(fd);
                }
                for (i =count -1 ; i >= 0 && count > 0  ; i--)
                        printf("%c", len[i]);
                printf("\n");
        }
        fclose(fd);
}

- Shehbaz Jaffer

Answer 4

以下代码适用于Linux系统，在该系统中文本文件的行分隔符为"\n"。

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

void readfileinreverse(FILE *fp)
{
    int i, size, start, loop, counter;
    char *buffer;
    char line[256];
    start = 0;
    fseek(fp, 0, SEEK_END);
    size = ftell(fp);

    buffer = malloc((size+1) * sizeof(char));

    for (i=0; i< size; i++)
    {
        fseek(fp, size-1-i, SEEK_SET);
        buffer[i] = fgetc(fp);

        if(buffer[i] == 10)
        {
           if(i != 0)
           {
            counter = 0;        
            for(loop = i; loop > start; loop--)
            {
                if((counter == 0) && (buffer[loop] == 10))
                {
                    continue;
                }               
                line[counter] = buffer[loop];
                counter++;
            }
            line[counter] = 0;
            start = i;
            printf("%s\n",line);
           }
        }
    }

    if(i > start)
    {    
        counter = 0;
        for(loop = i; loop > start; loop--)
        {       
            if((counter == 0) && ((buffer[loop] == 10) || (buffer[loop] == 0)))
            {
                continue;
            }               
            line[counter] = buffer[loop];
            counter++;
        }
        line[counter] = 0;
        printf("%s\n",line);

        return;
    }
}

int main()
{
    FILE *fp = fopen("./1.txt","r");
    readfileinreverse(fp);
    return 0;
}

- Bertrand

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我觉得你的程序存在内存泄漏问题。你使用malloc()为buffer分配内存，但在函数readfileinreverse()结束时没有调用free(buffer)释放内存。 - iamantony

Answer 5

我知道这个问题已经得到了回答，但是被接受的回答没有包含代码片段，而其他片段则感觉过于复杂。 这是我的实现：

#include <stdio.h>

long file_size(FILE* f) {
    fseek(f, 0, SEEK_END); // seek to end of file
    long size = ftell(f); // get current file pointer
    fseek(f, 0, SEEK_SET); // seek back to beginning of file
    return size;
}

int main(int argc, char* argv[]) {
    FILE *in_file = fopen(argv[1], "r");
    long in_file_size = file_size(in_file);
    printf("Got file size: %ld\n", in_file_size);

    // Start from end of file
    fseek(in_file, -1, SEEK_END); // seek to end of file
    for (int i = in_file_size; i > 0; i--) {
        char current_char = fgetc(in_file); // This progresses the seek location
        printf("Got char: |%c| with hex: |%x|\n", current_char, current_char);
        fseek(in_file, -2, SEEK_CUR); // Go back 2 bytes (1 to compensate)
    }
    printf("Done\n");

    fclose(in_file);
}

- bart

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该程序将翻转每个字符，而PO想要翻转行。 - Nissim Levy

Answer 6

也许，这就是诀窍，它可以完整地反转文件的内容，就像一个字符串一样

1. 定义一个大小为文件大小的字符串类型变量
2. 获取文件内容并存储在变量中
3. 使用strrev()函数来反转字符串。

您可以随后显示输出甚至将其写入文件。代码如下：

#include <stdio.h>
#include <String.h>

int main(){
    FILE *file;
    char all[1000];

    // give any name to read in reverse order
    file = fopen("anyFile.txt","r");

    // gets all the content and stores in variable all
    fscanf(file,"%[]",all);

    // Content of the file 
    printf("Content Of the file %s",all);

    // reverse the string 
    printf("%s",strrev(all));
    fclose(file);
    return 0;
}

- Niamatullah Bakhshi

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strrev不是标准的C语言，因此不应该建议使用它。此外，还需要编写处理文件大小的代码。 - Andrew

此外，文件可以是任何大小。 - Soumya Kanti