在读取文件但无限循环的 C 中创建 function

Question

我基本上想打印出我制作的文件中的所有行，但它只是一遍又一遍地循环回到开头，基本上因为在 function 我设置了fseek(fp, 0, SEEK_SET); 这部分，但我不知道我将如何放置它以通过所有其他线路，我基本上每次都回到开始。

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

char *freadline(FILE *fp);

int main(){

    FILE *fp = fopen("story.txt", "r");

    if(fp == NULL){
        printf("Error!");
    }else{
        char *pInput;
        while(!feof(fp)){
            pInput = freadline(fp);
            printf("%s\n", pInput); // outpu 
        }   
    }
    
    return 0;
}

char *freadline(FILE *fp){
    int i;
    for(i = 0; !feof(fp); i++){
        getc(fp);
    }
    fseek(fp, 0, SEEK_SET); // resets to origin (?)
    char *pBuffer = (char*)malloc(sizeof(char)*i);
    pBuffer = fgets(pBuffer, i, fp);

    return pBuffer;
}

这是我到目前为止的工作

Answer 1

继续我的评论，你的想法是正确的，你只是没有按照正确的顺序把各个部分放在一起。 在main()中，您正在循环调用 function，分配一行，然后输出一行文本并一遍又一遍地执行此操作。 （并且没有释放您分配的任何 memory - 创建每行读取的 memory 泄漏）

如果您正在分配存储来保存该行，您通常希望通过文件分配和存储所有行，并返回指向您的行集合的指针，以便在main()中打印main() （或任何调用 function 是）。

您可以通过添加一个额外的间接级别并让您的 function 返回char **来做到这一点。 这是一个简单的两步过程，您可以：

1. 分配一个包含指针的 memory 块（每行一个指针）。 由于您事先不知道有多少行，因此您只需分配一些指针，然后在realloc()时重新分配更多指针；

2. 对于您读取的每一行，您分配length + 1字符的存储空间并将当前行复制到 memory 的该块中，将该行的地址分配给您的下一个可用指针。

（您要么跟踪分配的指针和行数，要么在最后一个指针分配一行后提供一个设置为NULL的附加指针作为哨兵——由您决定，只需使用计数器跟踪可能在概念上更容易）

阅读最后一行后，您只需将指针返回到分配给调用者使用的指针集合。 （您也可以将char **的地址作为参数传递给您的 function，导致类型为char *** ，但成为三星级程序员并不总是一种恭维）。 但是，这样做并没有错，在某些情况下，它是必需的，但如果你有替代方案，那通常是首选路线。

那么这将如何在实践中发挥作用呢？

只需将 function 返回类型更改为char **并将附加指针传递给计数变量，以便在从 function 返回之前使用读取的行数更新该地址处的值。 例如，你可以这样做：

char **readfile (FILE *fp, size_t *n);

这会将您的文件指针指向打开的文件 stream ，然后从中读取每一行，为该行分配存储空间并将该分配的地址分配给您的一个指针。 在 function 中，您将使用足够大的字符数组来保存您使用fgets()读取的每一行。 从末尾修剪'\n'并获取长度，然后分配length + 1个字节来保存该行。 将新分配的块的地址分配给一个指针，然后从您的数组复制到新分配的块。

（ strdup()既可以分配也可以复制，但它不是标准库的一部分，它是 POSIX ——尽管如果您提供正确的选项，大多数编译器都支持它作为扩展）

在readfile()下面 function 把它放在一起，从一个指针开始，当你用完时重新分配两倍的当前数字（这提供了所需的分配数量和指针数量之间的合理权衡。（仅 20 次调用后）到realloc() ，你将有 1M 指针）。你可以选择任何你喜欢的重新分配和增长方案，但你要避免为每一行调用realloc() —— realloc()仍然是一个相对昂贵的调用。

#define MAXC 1024       /* if you need a constant, #define one (or more) */
#define NPTR    1       /* initial no. of pointers to allocate */

/* readfile reads all lines from fp, updating the value at the address
 * provided by 'n'. On success returns pointer to allocated block of pointers
 * with each of *n pointers holding the address of an allocated block of
 * memory containing a line from the file. On allocation failure, the number
 * of lines successfully read prior to failure is returned. Caller is
 * responsible for freeing all memory when done with it.
 */
char **readfile (FILE *fp, size_t *n)
{
    char buffer[MAXC], **lines;                 /* buffer to hold each line, pointer */
    size_t allocated = NPTR, used = 0;          /* allocated and used pointers */
    
    lines = malloc (allocated * sizeof *lines); /* allocate initial pointer(s) */
    
    if (lines == NULL) {                        /* validate EVERY allocation */
        perror ("malloc-lines");
        return NULL;
    }
    
    while (fgets (buffer, MAXC, fp)) {          /* read each line from file */
        size_t len;                             /* variable to hold line-length */
        if (used == allocated) {                /* is pointer reallocation needed */
            /* always realloc to a temporary pointer to avoid memory leak if
             * realloc fails returning NULL.
             */
            void *tmp = realloc (lines, 2 * allocated * sizeof *lines);
            if (!tmp) {                         /* validate EVERY reallocation */
                perror ("realloc-lines");
                break;                          /* lines before failure still good */
            }
            lines = tmp;                        /* assign reallocted block to lines */
            allocated *= 2;                     /* update no. of allocated pointers */
        }
        buffer[(len = strcspn (buffer, "\n"))] = 0;     /* trim \n, save length */
        
        lines[used] = malloc (len + 1);         /* allocate storage for line */
        if (!lines[used]) {                     /* validate EVERY allocation */
            perror ("malloc-lines[used]");
            break;
        }
        
        memcpy (lines[used], buffer, len + 1);  /* copy buffer to lines[used] */
        used++;                                 /* increment used no. of pointers */
    }
    *n = used;              /* update value at address provided by n */
    
    /* can do final realloc() here to resize exactly to used no. of pointers */
    
    return lines;           /* return pointer to allocated block of pointers */
}

在main()中，您只需传递文件指针和size_t变量的地址，并在迭代指针之前检查返回值，以使用您需要的任何行（它们简单地打印在下面），例如

int main (int argc, char **argv) {
    
    char **lines;       /* pointer to allocated block of pointers and lines */
    size_t n;           /* number of lines read */
    /* use filename provided as 1st argument (stdin by default) */
    FILE *fp = argc > 1 ? fopen (argv[1], "r") : stdin;

    if (!fp) {  /* validate file open for reading */
        perror ("file open failed");
        return 1;
    }
    
    lines = readfile (fp, &n);
    
    if (fp != stdin)    /* close file if not stdin */
        fclose (fp);

    if (!lines) {       /* validate readfile() return */
        fputs ("error: no lines read from file.\n", stderr);
        return 1;
    }
    
    for (size_t i = 0; i < n; i++) {            /* loop outputting all lines read */
        puts (lines[i]);
        free (lines[i]);                        /* don't forget to free lines */
    }
    free (lines);                               /* and free pointers */
    
    return 0;
}

（注意：完成后不要忘记释放您分配的 memory。当您调用在其他函数中分配的函数时，这变得至关重要。在main()中，memory 将在退出时自动释放，但要养成良好的习惯.)

示例使用/输出

$ ./bin/readfile_allocate dat/captnjack.txt
This is a tale
Of Captain Jack Sparrow
A Pirate So Brave
On the Seven Seas.

该程序将读取任何文件，无论它有 4 行还是 400,000 行，直到系统的物理限制 memory（如果您的行长于 1023 个字符，请调整MAXC ）。

Memory 使用/错误检查

在您编写的任何动态分配 memory 的代码中，对于分配的 memory 的任何块，您有两个责任：（1）始终保留指向 ZCD69B4957F06CD818D7BF3D21980 块的起始地址的指针，所以它可以被释放，更需要。

您必须使用 memory 错误检查程序，以确保您不会尝试访问 memory 或写入超出/超出分配块的边界，尝试读取或基于未初始化值的条件跳转，最后确认释放所有已分配的 memory。

对于 Linux valgrind是正常的选择。 每个平台都有类似的 memory 检查器。 它们都易于使用，只需通过它运行您的程序即可。

$ valgrind ./bin/readfile_allocate dat/captnjack.txt
==4801== Memcheck, a memory error detector
==4801== Copyright (C) 2002-2017, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==4801== Using Valgrind-3.13.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==4801== Command: ./bin/readfile_allocate dat/captnjack.txt
==4801==
This is a tale
Of Captain Jack Sparrow
A Pirate So Brave
On the Seven Seas.
==4801==
==4801== HEAP SUMMARY:
==4801==     in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==4801==   total heap usage: 10 allocs, 10 frees, 5,804 bytes allocated
==4801==
==4801== All heap blocks were freed -- no leaks are possible
==4801==
==4801== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==4801== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 0 from 0)

始终确认您已释放所有已分配的 memory 并且没有 memory 错误。

该示例使用的完整代码仅包含标头，但为了完整起见，将其包含在下面：

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

#define MAXC 1024       /* if you need a constant, #define one (or more) */
#define NPTR    1       /* initial no. of pointers to allocate */

/* readfile reads all lines from fp, updating the value at the address
 * provided by 'n'. On success returns pointer to allocated block of pointers
 * with each of *n pointers holding the address of an allocated block of
 * memory containing a line from the file. On allocation failure, the number
 * of lines successfully read prior to failure is returned. Caller is
 * responsible for freeing all memory when done with it.
 */
char **readfile (FILE *fp, size_t *n)
{
    char buffer[MAXC], **lines;                 /* buffer to hold each line, pointer */
    size_t allocated = NPTR, used = 0;          /* allocated and used pointers */
    
    lines = malloc (allocated * sizeof *lines); /* allocate initial pointer(s) */
    
    if (lines == NULL) {                        /* validate EVERY allocation */
        perror ("malloc-lines");
        return NULL;
    }
    
    while (fgets (buffer, MAXC, fp)) {          /* read each line from file */
        size_t len;                             /* variable to hold line-length */
        if (used == allocated) {                /* is pointer reallocation needed */
            /* always realloc to a temporary pointer to avoid memory leak if
             * realloc fails returning NULL.
             */
            void *tmp = realloc (lines, 2 * allocated * sizeof *lines);
            if (!tmp) {                         /* validate EVERY reallocation */
                perror ("realloc-lines");
                break;                          /* lines before failure still good */
            }
            lines = tmp;                        /* assign reallocted block to lines */
            allocated *= 2;                     /* update no. of allocated pointers */
        }
        buffer[(len = strcspn (buffer, "\n"))] = 0;     /* trim \n, save length */
        
        lines[used] = malloc (len + 1);         /* allocate storage for line */
        if (!lines[used]) {                     /* validate EVERY allocation */
            perror ("malloc-lines[used]");
            break;
        }
        
        memcpy (lines[used], buffer, len + 1);  /* copy buffer to lines[used] */
        used++;                                 /* increment used no. of pointers */
    }
    *n = used;              /* update value at address provided by n */
    
    /* can do final realloc() here to resize exactly to used no. of pointers */
    
    return lines;           /* return pointer to allocated block of pointers */
}

int main (int argc, char **argv) {
    
    char **lines;       /* pointer to allocated block of pointers and lines */
    size_t n;           /* number of lines read */
    /* use filename provided as 1st argument (stdin by default) */
    FILE *fp = argc > 1 ? fopen (argv[1], "r") : stdin;

    if (!fp) {  /* validate file open for reading */
        perror ("file open failed");
        return 1;
    }
    
    lines = readfile (fp, &n);
    
    if (fp != stdin)    /* close file if not stdin */
        fclose (fp);

    if (!lines) {       /* validate readfile() return */
        fputs ("error: no lines read from file.\n", stderr);
        return 1;
    }
    
    for (size_t i = 0; i < n; i++) {            /* loop outputting all lines read */
        puts (lines[i]);
        free (lines[i]);                        /* don't forget to free lines */
    }
    free (lines);                               /* and free pointers */
    
    return 0;
}

如果您还有其他问题，请告诉我。

Answer 2

如果你想读到最后一行，你可以简单地使用getc() 。 当到达文件末尾或读取失败时，它返回 EOF。 因此，如果使用getc()来确保到达文件末尾，最好使用feof() ，如果到达文件末尾则返回非零值，否则返回 0。

例子：-

int main()
{
  FILE *fp = fopen("story.txt", "r");
 int ch = getc(fp);
  while (ch != EOF) 
  {
    /* display contents of file on screen */ 
    putchar(ch); 

    ch = getc(fp);
   }

    if (feof(fp))
       printf("\n End of file reached.");
    else 
       printf("\nError while reading!");
    fclose(fp);
  
    getchar();
    return 0;
  }

你也可以fgets() ，下面是例子： -

#define MAX_LEN 256

int main(void)
{
    FILE *fp = fopen("story.txt", "r");
    if (fp == NULL) {
      perror("Failed: "); //prints a descriptive error message to stderr.
      return 1;
     }

    char buffer[MAX_LEN];
    // -1 to allow room for NULL terminator for really long string
    while (fgets(buffer, MAX_LEN - 1, fp))
    {
        // Remove trailing newline
        buffer[strcspn(buffer, "\n")] = 0;
        printf("%s\n", buffer);
     }

    fclose(fp);
    return 0;
}

或者，

int main() {

int MAX_LEN = 255;
char buffer[MAX_LEN];

FILE *fp = fopen("story.txt", "r");

while(fgets(buffer, MAX_LEN, fp)) {
    printf("%s\n", buffer);
}

fclose(fp);
return 0;
}

更多详情请参考C 逐行读取文件

Answer 3

您的方法是错误的，很可能会产生无限循环。 我将解释为什么使用原始代码和内联注释：

char *freadline(FILE *fp){
    int i;

    // This part attempts to count the number of characters
    // in the whole file by reading char-by-char until EOF is set
    for(i = 0; !feof(fp); i++){
        getc(fp);
    }

    // Here EOF is set

    // This returns to the start and clears EOF
    fseek(fp, 0, SEEK_SET);

    // Here EOF is cleared

    char *pBuffer = (char*)malloc(sizeof(char)*i);

    // Here you read a line, i.e. you read characters until (and including) the
    // first newline in the file.
    pBuffer = fgets(pBuffer, i, fp);

    // Here EOF is still cleared as you only read the first line of the file
    
    return pBuffer;
}

所以在你做的时候main是

while(!feof(fp)){
    ...
}

你有一个无限循环，因为feof是错误的。 您的程序将一次又一次地打印同一行，并且您有 memory 泄漏，因为您从不调用free(pInput) 。

所以你需要重新设计你的代码。 阅读fgets做了什么，例如这里https://man7.org/linux/man-pages/man3/fgets.3p.html

Answer 4

需要解决的一些问题：

• 使用fgets并不能保证您在 function 返回后读取一行。 因此，如果您真的想检查您是否阅读了完整的行，请检查返回字符串中的字符数，并检查字符串末尾是否存在换行符。

• 您对fseek的使用在这里很有趣，因为它的作用是告诉 stream 指向 go 的指针回到文件的开头，并从那里开始读取。 这意味着在第一次调用freadline function 后，您将继续每次从文件中读取第一个字节。

• 最后，你的程序像贪婪的婴儿一样囤积memory！ 您永远不会释放您所做的任何分配！

话虽如此，这是一个改进的freadline实现：

char *freadline(FILE *fp) {
    /* initializations */
    char    buf[BUFSIZ + 1];
    char   *pBuffer;
    size_t  size = 0, tmp_size;

    /* fgets returns NULL when it reaches EOF, so our loop is conditional
     * on that
     */
    while (fgets (buf, BUFSIZ + 1, fp) != NULL) {
        tmp_size = strlen (buf);
        size += tmp_size;
        if (tmp_size != BUFSIZ || buf[BUFSIZ] == '\n')
            break;
    }

    /* after breaking from loop, check that size is not zero.
     * this should only happen if we reach EOF, so return NULL
     */
    if (size == 0)
        return NULL;

    /* Allocate memory for the line plus one extra for the null byte */
    pBuffer = malloc (size + 1);

    /* reads the contents of the file into pBuffer */
    if (size <= BUFSIZ) {
        /* Optimization: use memcpy rather than reading 
         * from disk if the line is small enough
         */
        memcpy (pBuffer, buf, size);
    } else {
        fseek (fp, ftell(fp) - size, SEEK_SET);
        fread (pBuffer, 1, size, fp);
    }
    pBuffer[size] = '\0'; /* set the null terminator byte */
    return pBuffer; /* remember to free () this when you are done! */
}

这种方式不需要对feof的额外调用（这通常是命中注定的），而是依赖于fgets返回的内容来确定我们是否已经到达文件末尾。

通过这些更改，将main更改为：

int main() {

    FILE *fp = fopen("story.txt", "r");

    if(fp == NULL){
        printf("Error!");
    }else{
        char *pInput;
        /* here we just keep reading until a NULL string is returned */
        for (pInput = freadline(fp); pInput != NULL; pInput = freadline(fp))) {
            printf("%s", pInput); // output
            free (pInput);
        }
        fclose(fp);
    }
    return 0;
}