C言語のファイルエラー処理関数（ferror・perror・feof）の使い方を徹底解説

ファイルとは、レコードの集まりを指し、データを永続的に保存しておくためのハードディスク上の場所です。C言語では、これらのファイルに対してさまざまな操作を行うことができます。

ファイルに対する主な操作

C言語におけるファイル操作は、主に以下の手順で行われます。

• ファイルに名前を付ける
• ファイルを開く
• ファイルから読み込む
• ファイルへ書き込む
• ファイルを閉じる

ファイルを開くための構文

まず、ファイルポインタを宣言します。

FILE *File pointer;

記述例：

FILE *fptr;

次に、fopen関数を使ってファイル名とモードを指定してファイルを開きます。

File pointer = fopen("File name", "mode");

具体的な例は以下の通りです。

fptr = fopen("sample.txt", "r");
FILE *fp;
fp = fopen("sample.txt", "w");

ファイル処理で発生しうる主なエラー

ファイル操作中には、以下のようなエラーが発生する可能性があります。

• ファイルの終端（EOF）を超えて読み込もうとした場合
• デバイスがオーバーフローした場合
• 無効なファイルを開こうとした場合
• 異なるモードで開いたファイルに対して無効な操作を行った場合

こうしたエラーを検出・処理するために、C言語では「ferror」「perror」「feof」という3つの標準ライブラリ関数が用意されています。

ferror( ) 関数

ferror関数は、読み込み・書き込み操作の実行中にエラーが発生したかどうかを検出するために使用します。

構文：

int ferror(file pointer);

戻り値は、正常終了時には0を返し、エラーが発生した場合には0以外の値を返します。

記述例：

FILE *fp;
if (ferror(fp))
    printf("error has occurred");

サンプルプログラム

以下は、ferror関数を使用したCプログラムの例です。

#include<stdio.h>
int main(){
    FILE *fptr;
    fptr = fopen("sample.txt","r");
    if(ferror(fptr)!=0)
        printf("error occurred");
    putc('T',fptr);
    if(ferror(fptr)!=0)
        printf("error occurred");
    fclose(fptr);
    return 0;
}

実行結果

このプログラムを実行すると、以下のような結果が出力されます。

error occurred
Note: try to write a file in the read mode results an error.

読み取り専用モードで開いたファイルに書き込もうとすると、エラーが発生することが確認できます。

perror( ) 関数

perror関数は、発生したエラーの内容を文字列として出力（表示）するために使用します。

構文：

perror(string variable);

記述例：

FILE *fp;
char str[30] = "Error is";
perror(str);

この場合の出力は以下のようになります。

Error is: error 0

サンプルプログラム

以下は、perror関数を使用したCプログラムの例です。

#include<stdio.h>
int main ( ){
    FILE *fp;
    char str[30] = "error is";
    int i = 20;
    fp = fopen ("sample.txt", "r");
    if (fp == NULL){
        printf ("file doesnot exist");
    }
    else{
        fprintf (fp, "%d", i);
        if (ferror (fp)){
            perror (str);
            printf ("error since file is opened for reading only");
        }
    }
    fclose (fp);
    return 0;
}

実行結果

このプログラムを実行すると、以下のような結果が出力されます。

error is: Bad file descriptor
error since file is opened for reading only

読み取り専用で開いたファイルへの書き込みが失敗し、perror関数によってエラー内容が出力されていることがわかります。

feof( ) 関数

feof関数は、ファイルの終端（EOF）に達したかどうかを判定するために使用します。

構文：

int feof(file pointer);

戻り値は、ファイルの終端に達していれば0以外の値を返し、まだ達していなければ0を返します。

記述例：

FILE *fp;
if (feof(fp))
    printf("reached end of the file");

サンプルプログラム

以下は、feof関数を使用したCプログラムの例です。

#include<stdio.h>
main ( ){
    FILE *fp;
    int i,n;
    fp = fopen ("number.txt", "w");
    for (i=0; i<=100;i= i+10){
        putw (i, fp);
    }
    fclose (fp);
    fp = fopen ("number.txt", "r");
    printf ("file content is");
    for (i=0; i<=100; i++){
        n = getw (fp);
        if (feof (fp)){
            printf ("reached end of file");
            break;
        }else{
            printf ("%d", n);
        }
    }
    fclose (fp);
    getch ( );
}

実行結果

このプログラムを実行すると、以下のような結果が出力されます。

File content is
10 20 30 40 50
60 70 80 90 100
Reached end of the file.

このように、feof関数を使えば、ファイルの終端に到達したタイミングを正確に検出し、無限ループや不要な読み込みを防ぐことができます。