fopen/fclose ― ファイルを開く・閉じる

導入

次に起動したときも同じデータを使いたい、実行結果を他のプログラムに渡したい——そんなときに使うのが「ファイル」への保存です。C言語では fopen でファイルを開き、fclose で閉じることでファイルを操作します。

説明

ファイルを開くには次のように書きます。

FILE *fp = fopen("パス", "モード");

モードには代表的に次の3つがあります。

• "r" … 読み込み専用。ファイルが存在しないと失敗する。
• "w" … 書き込み専用。ファイルが無ければ新規作成、あれば中身を空にしてから書き込む（上書き）。
• "a" … 追記専用。ファイルの末尾にどんどん追加していく。無ければ新規作成。

fopen の戻り値は FILE 型へのポインタ（FILE *）です。ファイルを開けなかった場合（存在しない・権限がない等）は特別な値 NULL が返ります。開けたかどうかを確かめずに使うと危険なので、必ず if (fp == NULL) { ... } でチェックしてから使う癖をつけましょう。使い終わったファイルは fclose(fp); で必ず閉じます。閉じ忘れると、書き込んだ内容が確定しない場合があります。

flowchart LR
  w["fopen(path, \"w\")"] --> fp["fputs(...) で書き込む"] --> c1["fclose(fp)"]
  c1 --> r["fopen(path, \"r\")"]
  r --> read["fgetc(fp) を繰り返して読む"] --> c2["fclose(fp)"]

次の例では、/home/user/memo.txt というファイルに1行書き込んでから、同じファイルを読み込みモードで開き直し、1文字ずつ fgetc で読み出して表示しています（1文字ずつ読む関数は fgetc。行ごとまとめて読む方法は次のレッスン以降で学びます）。最後に、存在しないファイルを "r" で開こうとして NULL が返る様子も確認します。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    FILE *fp = fopen("/home/user/memo.txt", "w");
    if (fp == NULL) {
        printf("書き込み用に開けませんでした\n");
        return 1;
    }
    fputs("Hello, file!\n", fp);
    fclose(fp);
    printf("書き込み完了\n");

    fp = fopen("/home/user/memo.txt", "r");
    if (fp == NULL) {
        printf("読み込み用に開けませんでした\n");
        return 1;
    }
    printf("読み込み結果: ");
    int c;
    while ((c = fgetc(fp)) != EOF) {
        putchar(c);
    }
    fclose(fp);

    FILE *missing = fopen("/home/user/nothing.txt", "r");
    if (missing == NULL) {
        printf("存在しないファイルなのでNULLが返りました\n");
    } else {
        fclose(missing);
    }
    return 0;
}

"a"（追記）モードは、実行するたびにファイルの末尾へ書き足していきます。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    FILE *fp = fopen("/home/user/log.txt", "a");
    fputs("追記した行\n", fp);
    fclose(fp);
    printf("追記しました（実行するたびに1行ずつ増えます）\n");
    return 0;
}

やってみよう

上のコードを実行して、書き込み・読み込みができていることを確認しましょう。2番目のコードを何度か実行すると、追記されて増えていくことも確かめてみてください。また、fopen のモードを "r" に変えて、まだ存在しないファイル名を指定すると NULL チェックが発動する様子も試してみましょう。

演習

/home/user/greeting.txt に "Konnichiwa!\n" という文字列を書き込んでから、同じファイルを読み込んで表示するプログラムを書いてください。書き込み用に開けなかった場合は「エラー」と表示してください。