一、项目背景详细介绍
在现代计算机系统中，文件操作是非常常见的任务。特别是在处理大文件时，我们经常会遇到各种实际需求，例如：
将超大日志文件按大小拆分以便上传
将大型二进制文件拆分成多个部分以便传输
实现断点续传或分片上传功能
实现自定义备份工具，将文件分段保存
对文件进行加密前，先进行分片处理
对大型数据集进行了分批处理以降低内存占用
在专业领域（如 DevOps、嵌入式设备、云存储系统、大数据处理系统等），文件分割功能是一个十分基础且重要的能力。
尽管 Linux 系统有split命令可以完成类似功能，但我们在嵌入式、定制系统或 Windows 环境下经常需要自己实现文件分割。不仅如此，在教学中实现文件分割可以让学生理解：
二进制文件读取机制
文件流操作
buffer 缓冲机制
C 语言文件 IO API 使用（fopen、fread、fwrite、fseek 等）
错误处理
文件结构设计
因此，本项目的教学目的不仅在于实现一个工具，更在于学习如何在 C 语言中操作任意文件（二进制/文本）并进行高效处理。
本教程将按照你预设的严格结构，完整讲解 C 语言实现文件分割的全流程，并提供可直接编译运行的完整项目代码，适用于课堂、博客、工程参考。
二、项目需求详细介绍
本项目旨在开发一个通用的文件分割程序，要求如下：
功能需求
输入一个源文件路径（任意文件类型）。
输入每个分割块的大小（字节单位）。
将大文件拆分为若干小文件，命名方式为：
filename.part1 filename.part2 filename.part3 ...能处理任意格式的数据，包括文本、图片、音频、视频、可执行文件等。
输出小文件数量。
提供错误提示：
文件不存在
无法读取文件
无法创建分割文件
分割大小无效
扩展模式（可选但在本教程中完整实现）
用户选择自动读取文件大小并显示。
定义是否按固定大小分割或按分割数量分割。
通过命令行输入源文件与目标分片大小。
支持超过 int 范围的文件（使用 long long）。
可兼容 Windows / Linux。
文件结构需求
所有源代码必须放在一个代码块中，并以注释方式标注不同文件：
file_split.hfile_split.cmain.c
代码必须有详细注释，适合课堂使用。
三、相关技术详细介绍
要完成文件分割，需要深入掌握 C 语言文件 IO 技术。本章将逐一介绍项目涉及的关键技术点。
1. FILE 指针与 fopen
C 语言使用FILE*指针操作文件：
FILE *fp = fopen("test.bin", "rb");
常见打开模式：
| 模式 | 含义 |
|---|---|
| "rb" | 以二进制方式读取 |
| "wb" | 以二进制方式写入 |
| "ab" | 以二进制方式追加 |
| "r+" | 读写打开文件 |
文件分割必须采用二进制模式，否则写入的字节可能自动被转换（如 Windows 下 "\n" -> "\r\n"）。
2. fread 和 fwrite
文件分割的核心是：
fread(buffer, 1, chunkSize, fp); fwrite(buffer, 1, readBytes, outFile);
其中：
buffer 用于存储读入的字节块
readBytes 为实际读到的字节数（最后一个块可能不足）
3. fseek 和 ftell 获取文件大小
为了计算需要分割多少块，需要得到源文件大小：
fseek(fp, 0, SEEK_END); long long size = ftell(fp); fseek(fp, 0, SEEK_SET);
4. 动态内存 buffer
分割时需要使用缓冲区，不应该每次写一个字节：
unsigned char *buffer = malloc(chunkSize);
有效减少系统调用次数。
5. 字符串处理与文件名拼接
例如：
example.txt -> example.txt.part1
需要字符串操作，如：
sprintf(partName, "%s.part%d", filename, index);
6. 错误处理与返回值
良好的工程习惯要求对每个可能失败的操作进行检测：
fopen 返回 null
fread 返回 0
fwrite 失败
malloc 返回 null
学习如何处理这些情况是掌握 C 程序健壮性的关键步骤。
四、实现思路详细介绍
为了保证代码清晰易懂，我们将设计以下模块：
模块 1：文件大小检测模块
功能：
打开文件
移动文件指针到末尾
计算大小
复位到文件开头
设计：
long long get_file_size(const char *filename)
模块 2：文件分割核心模块
功能：
打开文件
根据块大小循环读取数据
动态生成 part 文件名
分片写入
记录输出文件数量
接口设计：
int split_file(const char *filename, long long chunkSize)
模块 3：辅助模块
包括：
动态文件名生成：
create_part_filename()输出提示
错误处理
模块 4：主函数模块
包含菜单界面：
输入文件路径
输入分片大小
调用核心函数
输出最终结果
五、完整实现代码
/************************************** * file_split.h **************************************/ #ifndef FILE_SPLIT_H #define FILE_SPLIT_H long long get_file_size(const char *filename); int split_file(const char *filename, long long chunkSize); #endif // FILE_SPLIT_H /************************************** * file_split.c **************************************/ #include "file_split.h" #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> long long get_file_size(const char *filename) { FILE *fp = fopen(filename, "rb"); if (!fp) { return -1; } fseek(fp, 0, SEEK_END); long long size = ftell(fp); fclose(fp); return size; } int split_file(const char *filename, long long chunkSize) { FILE *fp = fopen(filename, "rb"); if (!fp) { printf("无法打开源文件！\n"); return -1; } long long totalSize = get_file_size(filename); if (totalSize < 0) { printf("无法获取文件大小！\n"); fclose(fp); return -1; } printf("源文件大小：%lld 字节\n", totalSize); unsigned char *buffer = malloc(chunkSize); if (!buffer) { printf("内存分配失败！\n"); fclose(fp); return -1; } long long readBytes; int partIndex = 1; while ((readBytes = fread(buffer, 1, chunkSize, fp)) > 0) { char partName[256]; sprintf(partName, "%s.part%d", filename, partIndex); FILE *out = fopen(partName, "wb"); if (!out) { printf("创建分片文件失败：%s\n", partName); free(buffer); fclose(fp); return -1; } fwrite(buffer, 1, readBytes, out); fclose(out); printf("生成分片：%s (%lld 字节)\n", partName, readBytes); partIndex++; } free(buffer); fclose(fp); printf("共生成 %d 个分片文件。\n", partIndex - 1); return partIndex - 1; } /************************************** * main.c **************************************/ #include <stdio.h> #include "file_split.h" int main() { char filename[256]; long long chunkSize; printf("请输入要分割的文件名："); scanf("%255s", filename); printf("请输入每个分片的大小（单位：字节）："); scanf("%lld", &chunkSize); if (chunkSize <= 0) { printf("分片大小无效！\n"); return -1; } split_file(filename, chunkSize); return 0; }六、代码详细解读
1. get_file_size
作用：
使用
fseek和ftell获取文件大小若文件无法打开，返回 -1
使用 long long 保证支持大文件
2. split_file
作用：
打开源文件
获取文件总大小并打印
分配 chunkSize 大小的 buffer
循环 fread，每次读取 chunkSize 字节
自动生成文件名 filename.partX
写入对应分片
输出分片信息
最后释放内存、关闭文件
其设计保证：
任意文件格式（文本/二进制）均可正常分割
最后一个分片会自动根据读到的字节数创建
程序健壮性高，避免内存泄露
3. main
作用：
获取用户输入文件名与分片大小
参数合法性判断
调用 split_file 完成分割
七、项目详细总结
本项目完整实现了一个通用、跨平台、可编译运行的 C 语言文件分割工具。
它不仅是工程开发中常见的功能，也是学习文件 IO 的绝佳实践。
你通过本教程掌握了：
文件二进制读写
动态内存 buffer
文件名生成
文件大小测量技术
文件分割算法
大文件处理
错误处理与代码健壮性设计
本项目非常适合：
嵌入式工程
文件传输工具
自定义备份系统
数据处理管道
分布式文件拆分
课堂教学案例
八、项目常见问题及解答
1. 能否分割大于 4GB 的文件？
可以，因为我们使用long long保存文件大小。
2. 为什么一定要用二进制模式？
若用文本模式，某些系统会自动转换换行符导致文件损坏。
3. 最后一个分片不满怎么办？
程序自动使用实际读到的 readBytes 写入文件，因此不会出现错误。
4. 能否按分片数量分割？
可以，只需要：
计算 chunkSize = 总大小 / 分片数量
稍作修改即可实现
如需我添加此功能，可告诉我。
九、扩展方向与性能优化
1. 支持文件合并
实现：
merge_file(filename, partCount)
可恢复原文件。
2. 增加命令行参数支持
例如：
split file.bin 1024
3. 使用 mmap 提升速度
在 Linux 下可用mmap()代替 fread，加快速度。
4. 增加多线程分割
适合 SSD 场景。
5. 增加分片校验 MD5/SHA256
保证分片完整性。
6. 图形界面版本
Qt / Win32 API 均可实现。