[C++知识库]C语言：使用fread和fwrite实现文件拷贝

C语言：使用fread和fwrite实现文件拷贝

前置基础

函数一： fread

函数声明：

size_t fread(void *buf, sizeof(void), len, FILE *p);

• buf , 从p文件中读取的数据
• sizeof(void) ，每次从p中读取数据的大小
• len ，每次从p中读取数据的个数
• p ， 打开的文件地址

解释：

sizeof( void ) 和 len 是搭配使用的，它们的作用就是令临时空间使用完：

char a = 0;
fread(&a, 1, 1, p);
//一次使用完
char b[10] = { 0 };
fread(b, sizeof(char), sizeof(b), p);
//每次读取一个char 读取10次。
char c[10] = { 0 };
fread(c, 1, 1, p);

返回值：

fread 的返回值是每次从p中读取的数据的个数，也就是len 的值。

函数二：fwrite

函数声明：

size_t fwrite(void *buf, sizeof(void), int nums, FILE *p);

• buf , 临时空间，每次从buf中读取数据，然后写入p中
• sizeof(void) ，每次往p中写入数据块的大小
• nums ，每次往p中写入的数据
• p ， 打开的文件地址

解释：

fwrite的使用于fread是相互映照的。

返回值：

返回每次写入的次数。

基本思路：

• 打开要读取的文件a
• 打开要写入的文件b
• 读取a ，存放到临时的空间中
• 读取临时空间的数据，写入b
• 关闭a
• 关闭b
• 如果使用的是堆空间，释放临时空间

代码实现：

mycopy.c :

#include <stdio.h>
void mycopy(char *str1, char *str2)
{
    FILE *p = fopen(str1, "rb");
    FILE *p1 = fopen(str2, "wb");
    unsigned int index = 0; //统计复制了多少次
    while(1)
    {
        char buf[1024] = { 0 };
        fread(buf, sizeof(char), 1024, p);
        if(feof(p))
            break;
        fwrite(buf, sizeof(char), 1024, p1);
        index++;
    }
    fclose(p);
    fclose(p1);
    printf("%d\n", index);
}
int main(int arge, char **arges)
{
    if(arge < 3)
        return 0;
    mycopy(arges[1], arges[2]);
    return 0;
}

解析：

上述代码主要通过一个1kB的空间来实现缓存区，通过缓存区把一个文件的数据读出来，然后把数据写入要复制的文件内。

#编译
gcc -o a mycopy.c
#运行
#把a.txt 复制一份为b.txt
a test1.mp4 test2.mp4

运行结果：

通过运行得到以下下文件

[使用fread和fwrite实现文件拷贝]$ ll
total 21573
-rwxr-xr-x 1 Administrator 197121    55425 三月   21 16:00 a.exe*
-rw-r--r-- 1 Administrator 197121      555 三月   21 18:53 mycopy.c
-rw-r--r-- 1 Administrator 197121 11014383 一月   14  2017 test1.mp4
-rw-r--r-- 1 Administrator 197121 11014144 三月   21 18:59 test2.mp4 
#可以看到文件小于原文件的大小。

代码失误：

上述代码虽然可以把文件给复制下来，但还不能完美的复制下来，test2.mp4 尾数是144，test1.mp4 尾数是383，明显比原文件小。

错误原因：

1. 每次都要往文件中写入1024个，最后一次会读取到文件末尾，跳出循环，不够1024会舍弃数据。

   测试代码：

   创建一个a.txt

   abcde
   

   文件有5个字节的空间

   -rw-r--r-- 1 Administrator 197121        5 三月   21 19:15 a.txt
   

   代码

   void mycopy_test(char *str1, char *str2)
   {
       FILE *p = fopen(str1, "rb");
       FILE *p1 = fopen(str2, "wb");
       unsigned int index = 0;
       while(1)
       {
           char buf[10] = { 0 };
           fread(buf, sizeof(char), 3, p);//每次只读3个字节的空间
           if(feof(p))
               break;//当读取到文件末尾不够3个字节时，也就是fread和3不相等，会跳出循环。
           fwrite(buf, sizeof(char), 3, p1);
           index++;
       }
       fclose(p);
       fclose(p1);
       printf("%d\n", index);
   }
   

   当最后读取空间不够时，会跳出循环。

   改进后代码：

   void mycopy_test(char *str1, char *str2)
   {
       FILE *p = fopen(str1, "rb");
       FILE *p1 = fopen(str2, "wb");
       unsigned int index = 0;
       while(!feof(p))
       {
           char buf[10] = { 0 };
           fread(buf, sizeof(char), 3, p);
           fwrite(buf, sizeof(char), 3, p1);
           index++;
       }
       fclose(p);
       fclose(p1);
       printf("%d\n", index);
   }
   

   改进后的代码，最后读出不够3个字节，“abcde” ，只读出了2个字节，然后写入到文件b.txt中。

   测试结果：

   [使用fread和fwrite实现文件拷贝]$ ll
   total 21582
   -rwxr-xr-x 1 Administrator 197121    55967 三月   21 19:28 a.exe*
   -rw-r--r-- 1 Administrator 197121        5 三月   21 19:15 a.txt
   -rw-r--r-- 1 Administrator 197121        6 三月   21 19:28 b.txt
   -rw-r--r-- 1 Administrator 197121      910 三月   21 19:28 mycopy.c
   

   可以看到b.txt文件比原文件又大了一个字节。

2. 所以我们找到了第二个错误，写入字节没控制好。

   解决方法：通过设置读文件字节的返回值，来设置写文件的次数。

   代码实现：

   void mycopy_test(char *str1, char *str2)
   {
       FILE *p = fopen(str1, "rb");
       FILE *p1 = fopen(str2, "wb");
       unsigned int index = 0;
       while(!feof(p))
       {
           char buf[10] = { 0 };
           int res = fread(buf, sizeof(char), 3, p);
           fwrite(buf, sizeof(char), res, p1);
           index++;
       }
       fclose(p);
       fclose(p1);
       printf("%d\n", index);
   }
   

   res 是 fread 读出1个字节的次数，然后把它设为写入1个字节的次数，这样就不会复制失败任何一个字节。

代码提升：

当我们发现我们可以通过设置临时空间来实现文件的复制的时候，我们会非常高兴，但当一个文件非常小的时候，我们设置了一个非常大的临时空间，这就浪费了内存；当文件非常大的时候，我们设计了一个非常小的临时空间，我们函数的循环的时间久会变长，也是非常难受，那有没有一种非常好的方法，每次用多少内存就开辟多少的临时空间呢？

当然是有的！

我们可以通过使用stat函数来获取文件的字节大小，根据文件的大小开辟对应的内存空间，并合理的规划文件的拷贝次数，从而达到文件被拷贝的目的。

代码实现：

#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdlib.h>

#define NUM 1024 * 10 //10KB

void mycopy_dynamic(char *str1, char *str2)
{
    FILE *p = fopen(str1, "rb");
    FILE *p1 = fopen(str2, "wb");
    struct stat st = { 0 };
    stat(str1, &st);
    int size = st.st_size;
    if(size >= NUM)
        size = NUM;
    char *buffer = malloc(size);
    unsigned int index = 0;
    while(!feof(p))
    {
        int res = fread(buffer, sizeof(char), size, p);
        fwrite(buffer, sizeof(char), res, p1);
        index++;
    }
    free(buffer);
    fclose(p);
    fclose(p1);
    printf("%d\n", index);
}
int main(int arge, char **arges)
{
    if(arge < 3)
        return 0;
    mycopy_dynamic(arges[1], arges[2]);
    return 0;
}

通过上述代码，我们实现了每次拷贝不超过10KB的文件一次拷贝完的操作，如果文件大于10KB，就只申请10KB的内存空间，实现了动态开辟内存来存储临时数据。

测试结果

[使用fread和fwrite实现文件拷贝]$ a test1.mp4 test2.mp4
1076
[使用fread和fwrite实现文件拷贝]$ ll
total 21586
-rwxr-xr-x 1 Administrator 197121    57451 三月   22 15:20 a.exe*
-rw-r--r-- 1 Administrator 197121        5 三月   21 19:15 a.txt
-rw-r--r-- 1 Administrator 197121        6 三月   21 19:28 b.txt
-rw-r--r-- 1 Administrator 197121     1593 三月   22 15:22 mycopy.c
-rw-r--r-- 1 Administrator 197121 11014383 一月   14  2017 test1.mp4
-rw-r--r-- 1 Administrator 197121 11014383 三月   22 15:24 test2.mp4

完结！