如何在C语言中插入、删除和更改文件内容

我们平时所见的文件，例如 txt、doc、mp4 等，文件内容是按照从头到尾的顺序依次存储在磁盘上的，就像排起一条长长的队伍，称为顺序文件。

除了顺序文件，还有索引文件、散列文件等，一般用于特殊领域，例如数据库、高效文件系统等。

顺序文件的存储结构决定了它能够高效读取内容，但不能够随意插入、删除和修改内容。例如在文件开头插入100个字节的数据，那么原来文件的所有内容都要向后移动100个字节，这不仅是非常低效的操作，而且还可能覆盖其他文件。因此C语言没有提供插入、删除、修改文件内容的函数，要想实现这些功能，只能自己编写函数。

以插入数据为例，假设原来文件的大小为 1000 字节，现在要求在500字节处插入用户输入的字符串，那么可以这样来实现：
1) 创建一个临时文件，将后面500字节的内容复制到临时文件；
2) 将原来文件的内部指针调整到500字节处，写入字符串；
3) 再将临时文件中的内容写入到原来的文件（假设字符串的长度为100，那么此时文件内部指针在600字节处）。

删除数据时，也是类似的思路。假设原来文件大小为1000字节，名称为 demo.mp4，现在要求在500字节处往后删除100字节的数据，那么可以这样来实现：
1) 创建一个临时文件，先将前500字节的数据复制到临时文件，再将600字节之后的所有内容复制到临时文件；
2) 删除原来的文件，并创建一个新文件，命名为 demo.mp4；
3) 将临时文件中的所有数据复制到 demo.mp4。

修改数据时，如果新数据和旧数据长度相同，那么设置好内部指针，直接写入即可；如果新数据比旧数据长，相当于增加新内容，思路和插入数据类似；如果新数据比旧数据短，相当于减少内容，思路和删除数据类似。实际开发中，我们往往会保持新旧数据长度一致，以减少编程的工作量，所以我们不再讨论新旧数据长度不同的情况。

总起来说，本节重点讨论数据的插入和删除。 文件复制函数 在数据的插入删除过程中，需要多次复制文件内容，我们有必要将该功能实现为一个函数，如下所示：

/** * 文件复制函数 * @param  fSource       要复制的原文件 * @param  offsetSource  原文件的位置偏移（相对文件开头），也就是从哪里开始复制 * @param  len           要复制的内容长度，小于0表示复制offsetSource后边的所有内容 * @param  fTarget       目标文件，也就是将文件复制到哪里 * @param  offsetTarget  目标文件的位置偏移，也就是复制到目标文件的什么位置 * @return  成功复制的字节数**/long fcopy(FILE *fSource, long offsetSource, long len, FILE *fTarget, long offsetTarget){    int bufferLen = 1024*4;  // 缓冲区长度    char *buffer = (char*)malloc(bufferLen);  // 开辟缓存    int readCount;  // 每次调用fread()读取的字节数    long nBytes = 0;  //总共复制了多少个字节    int n = 0;  //需要调用多少次fread()函数    int i;  //循环控制变量    fseek(fSource, offsetSource, SEEK_SET);    fseek(fTarget, offsetTarget, SEEK_SET);    if(len<0){ //复制所有内容

while( (readCount=fread(buffer, 1, bufferLen, fSource)) > 0 ){

nBytes += readCount;

fwrite(buffer, readCount, 1, fTarget);

}

}else{ //复制len个字节的内容

n = (int)ceil((double)((double)len/bufferLen));

for(i=1; i<=n; i++){

if(len-nBytes < bufferLen){ bufferLen = len-nBytes; }

readCount = fread(buffer, 1, bufferLen, fSource);

fwrite(buffer, readCount, 1, fTarget);

nBytes += readCount;

}

}

fflush(fTarget);

free(buffer);

return nBytes;

}