C语言中文件操作的完整流程和错误处理机制是什么？

文件操作流程：

打开文件

c
FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);

// 模式选项
"r"   // 只读
"w"   // 只写（覆盖）
"a"   // 追加
"r+"  // 读写
"w+"  // 读写（覆盖）
"a+"  // 读写（追加）

// 二进制模式
"rb", "wb", "ab", "rb+", "wb+", "ab+"

FILE *fp = fopen("data.txt", "r");
if (fp == NULL) {
    perror("Failed to open file");
    return 1;
}

读取文件

c
// 字符读取
int fgetc(FILE *stream);
char *fgets(char *str, int n, FILE *stream);

// 格式化读取
int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);

// 块读取
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

// 示例
char buffer[256];
while (fgets(buffer, sizeof(buffer), fp) != NULL) {
    printf("%s", buffer);
}

写入文件

c
// 字符写入
int fputc(int c, FILE *stream);
int fputs(const char *str, FILE *stream);

// 格式化写入
int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);

// 块写入
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

// 示例
fprintf(fp, "Name: %s, Age: %d\n", name, age);

文件定位

c
int fseek(FILE *stream, long offset, int origin);
// origin: SEEK_SET, SEEK_CUR, SEEK_END

long ftell(FILE *stream);
void rewind(FILE *stream);

// 示例
fseek(fp, 0, SEEK_END);  // 移动到文件末尾
long size = ftell(fp);   // 获取文件大小
rewind(fp);              // 回到文件开头

关闭文件
```
c
int fclose(FILE *stream);
fclose(fp);
```

错误处理机制：

检查返回值

c
if (ferror(fp)) {
    perror("Error reading file");
}

if (feof(fp)) {
    printf("End of file reached\n");
}

错误码处理

c
errno = 0;
FILE *fp = fopen("nonexistent.txt", "r");
if (fp == NULL) {
    if (errno == ENOENT) {
        printf("File does not exist\n");
    } else {
        perror("Error opening file");
    }
}

清除错误状态

c
clearerr(fp);  // 清除错误和EOF标志

最佳实践：

资源管理

c
FILE *fp = fopen("data.txt", "r");
if (!fp) {
    return -1;
}

// 使用 goto 进行错误处理
if (process_data(fp) != 0) {
    goto cleanup;
}

cleanup:
    if (fp) fclose(fp);

缓冲控制

c
setvbuf(fp, NULL, _IOFBF, 4096);  // 全缓冲
setvbuf(fp, NULL, _IOLBF, 4096);  // 行缓冲
setvbuf(fp, NULL, _IONBF, 0);     // 无缓冲

临时文件

c
FILE *tmpfp = tmpfile();
if (tmpfp) {
    // 使用临时文件
    fclose(tmpfp);  // 自动删除
}