From Gossip@caterpillar

C Gossip: 隨機存取檔案

使用資料流游標，可以自由的移動至檔案中指定的位置進行讀取或寫入的動作，通常隨機存取檔案會使用二進位模式進行，文字模式開啟的檔案並不適合作隨機存取的動作。

如何利用隨機存取來讀寫所有的資料，必須視您的需求而定，需求決定您的資料結構，這邊以一個最簡單的例子來示範隨機存取，寫入檔案時都是使用固定大小的struct，由於資料大小固定，這可以方便明確的指定檔案中讀取的位置。

假設有一個簡單的學生成績資料如下：

#include <stdio.h> 
#include "Student.h" 

int main(int argc, char* argv[]) {
    if(argc != 2) { 
        puts("指令: create <filename>"); 
        return 1; 
    } 

    FILE *file = fopen(argv[1], "wb"); 

    if(!file) { 
        puts("檔案輸出失敗"); 
        return 1; 
    } 

    int count; 
    printf("要建立幾筆資料？ "); 
    scanf("%d", &count); 

    struct Student student = {0, "", 0.0}; 
    int i;
    for(i = 0; i < count; i++) { 
        fwrite((char*) &student, sizeof(student), 1, file); 
    } 

    fclose(file);
        
    return 0; 
}

執行結果：

create data.bin
要建立幾筆資料？ 50

接下來可以使用下面這個程式進行隨機存取，使用學號來作資料的位置指定，將之儲存在檔案中的指定位置：

#include <stdio.h> 
#include "Student.h" 

int main(int argc, char* argv[]) {
    struct Student student; 
    int count = 0; 

    if(argc < 2) { 
        puts("指令: write <filename>"); 
        return 1; 
    } 

    FILE *file = fopen(argv[1], "r+b"); 
    if(!file) { 
        puts("無法讀取檔案"); 
        return 1; 
    } 

    while(1) { 
        fread((char*) &student, sizeof(student), 1, file); 
        if(!feof(file)) {
            count++; 
        }
        else {
            break; 
        }
    } 

    rewind(file); 

    printf("輸入學號(1-%d)\n", count);
    puts("輸入0離開"); 

    while(1) { 
        printf("\n學號? "); 
        scanf("%d", &(student.studyNumber)); 
        if(student.studyNumber == 0) {
            break; 
        }
        
        printf("輸入姓名 分數\n? ");
        scanf("%s %lf", student.name, &(student.score)); 

        fseek(file, (student.studyNumber - 1) * sizeof(student), SEEK_SET); 
        fwrite((char*) &student, sizeof(student), 1, file); 
    } 

    fclose(file); 
    
    return 0; 
}

接下來可以使用下面這個程式讀取方才所輸入的資料：

#include <stdio.h> 
#include "Student.h" 

int main(int argc, char* argv[]) {
    struct Student student; 
    int count = 0, number; 

    if(argc != 2) { 
        puts("指令: read <filename>"); 
        return 1; 
    } 

    FILE *file = fopen(argv[1], "r"); 
    if(!file) { 
        puts("無法讀取檔案"); 
        return 1; 
    } 

    while(1) { 
        fread((char*) &student, sizeof(student), 1, file); 
        if(!feof(file)) {
            count++; 
        }
        else {
            break;
        }
    } 
    rewind(file);

    printf("輸入學號(1-%d)\n", count);
    puts("輸入0離開"); 

    while(1) { 
        printf("\n學號? "); 
        scanf("%d", &number);
        if(number == 0) {
            break; 
        }
        else if(number > count) { 
            printf("輸入學號(1-%d)\n", count);
            continue; 
        } 

        puts("\n學號\t姓名\t\t分數"); 

        fseek(file, (number - 1) * sizeof(student), SEEK_SET); 
        fread((char*) &student, sizeof(student), 1, file); 
        printf("%d\t%s\t%f\n", 
            student.studyNumber, student.name, student.score); 
    } 

    fclose(file);
    
    return 0; 
}

執行結果：

read data.bin
輸入學號(1-50)
輸入0離開
學號? 1

學號    姓名            分數
1       良葛格          88

學號? 2

學號    姓名            分數
2       毛妹妹          94

學號? 3

學號    姓名            分數
0                       0

學號? 5

學號    姓名            分數
5       毛毛蟲          75

學號? 0

這幾個程式是隨機存取的簡單示範，您也可以結合起來，製作一個簡易的成績登記程式。