C语言文件随机访问fseek()和ftell()函数

文件随机访问是指在某个文件内直接读写任何给定位置数据的能力。通过获取与设定文件位置指示符可以实现这一功能，文件位置指示符指定了文件中的当前访问位置，该文件与一个给定的流关联。

获取当前文件位置

下面的函数返回当前文件的访问位置。当需要标记文件中的位置，以便以后返回到该位置时，可以使用下面的函数。

long ftell（FILE*fp）；

ftell（）返回 fp 流的文件位置。对一个二进制流来说，它与该位置之前的字符数量是相同的，也就是当前字符位置距离文件头部的偏差。当发生错误时，ftell（）返回 -1。

int fgetpos（FILE*restrict fp，fpos_t*restrict ppos）；

fgetpos（）将 fp 流的文件位置指示符写入 ppos 所引用的对象，该对象类型为 fpos_t。如果 fp 是一个宽字符导向流，那么 fgetpos（）所存储的指示符也会包含流当前的转换状态。当发生错误时，fgetpos（）返回非 0 值；当执行成功时，返回 0。

下面的示例记录文件 messages.txt 中以 # 字符开头的所有行的位置：

#define ARRAY_LEN 1000
long arrPos[ARRAY_LEN] = { 0L };
FILE *fp = fopen( "messages.txt", "r" );
if ( fp != NULL)
{
  int i = 0, c1 = '\n', c2;
  while ( i < ARRAY_LEN && ( c2 = getc(fp) ) != EOF )
  {
    if ( c1 == '\n' && c2 == '#' )
      arrPos[i++] = ftell( fp ) - 1;
    c1 = c2;
  }
  /* ... */
}

设置文件访问位置

下面的函数修改文件位置指示符。

int fsetpos（FILE*fp，const fpos_t*ppos）；

将文件位置指示符和转换状态设置成 ppos 所引用对象中存储的值。ppos 所引用对象内的这些值必须通过调用函数 fgetpos（）才能获得。如果成功，fsetpos（）返回 0，并清除该流的 EOF 标记。如果发生错误，则返回非 0 值。

int fseek（FILE*fp，long offset，int origin）；

将文件位置指示符设置为以参数 origin 作为参考点，offset 作为偏差。三种可能的参考点均被定义为宏值，参数 offset 指定位置只可能是相对这三种参考点中的一种。

表 1 列出了这些宏，以及在 ANSI C 定义它们之前，曾用于 origin 的传统取值。这些 offset 值可以是负的，但是，最终结果所获得的文件位置必须大于等于 0。

当处理文本流时（在可区分文本流和二进制流的系统上），应该使用通过调用函数 ftell（）获得的值作为 offset 参数，并且让 origin 的值为 SEEK_SET。

函数 ftell（）与 fseek（）、fgetpos（）与 fsetpos（）并非互相兼容的，因为 fgetpos（）和 fsetpos（）用来指示文件位置的 fpos_t 对象，可以不是算术类型。

如果成功的话，fseek（）会清除流的 EOF 标记并返回 0。非 0  的返回值表示发生错误。函数 rewind（）将文件位置指示符设置成文件开头，并清除流的 EOF 与错误标记：

void rewind( FILE *fp );

如果不考虑对错误标记的影响，那么调用 rewind（fp）等同于：

(void)fseek( fp, 0L, SEEK_SET )

如果该文件已被以读写模式打开，那么在成功调用 fseek（）、fsetpos（）或 rewind（）之后，就可以进行读写操作。

下面的例子使用一个索引表来存储文件中记录的位置。这个方法允许直接地访问需要被更新的记录。

// setNewName()：在索引表中找关键字，并且更新文件中关键字所对应的记录
// 包含这些记录的文件，必须以“读写模式”打开；也就是采用模式字符串"r+b"
// 参数：—指向被打开数据文件的指针；—关键字；—新名称
// 返回值：指向更新记录的指针，当未找到时，返回NULL
// ---------------------------------------------------------------
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "Record.h"     // 定义类型Record_t, IndexEntry_t:
                                // typedef struct { long key; char name[32];
                                //                  /* ... */ } Record_t;
                                // typedef struct { long key, pos; } IndexEntry_t;

extern IndexEntry_t indexTab[];   // 索引表
extern int indexLen;              // 表条目的数量

Record_t *setNewName( FILE *fp, long key, const char *newname )
{
  static Record_t record;
  int i;
  for ( i = 0; i < indexLen; ++i )
  {
    if ( key == indexTab[i].key )
      break;                      // 找到指定的键
  }
  if ( i == indexLen )
    return NULL;                          // 没有找到
  // 将文件位置设定到该记录：
  if (fseek( fp, indexTab[i].pos, SEEK_SET ) != 0 )
    return NULL;                          // 定位失败
  // 读取记录：
  if ( fread( &record, sizeof(Record_t), 1, fp ) != 1 )
    return NULL;                          // 读取错误

  if ( key != record.key )                // 测试键值
    return NULL;
  else
  {                                       // 更新记录
    size_t size = sizeof(record.name);
    strncpy( record.name, newname, size-1 );
    record.name[size-1] = '\0';

    if ( fseek( fp, indexTab[i].pos, SEEK_SET ) != 0 )
      return NULL;                        // 设定文件位置出错
    if ( fwrite( &record, sizeof(Record_t), 1, fp ) != 1 )
      return NULL;                        // 写入文件出错

    return &record;
  }
}

在写操作之前的第二个 fseek（）调用，可以用下面代码替换，以相对于之前的位置，移动文件指针：

if (fseek( fp, -(long)sizeof(Record_t), SEEK_CUR ) != 0 )
    return NULL;                          // 设定文件位置出错