c语言输入/输出函数

前言：C语言提供了一些库函数，而IO函数就是其中的一部分。

首先我们介绍一个错误报告函数：perror

void  perror(const char * str)

perror以一种简单、统一的方式报告错误。C函数库的许多函数调用操作系统来完成任务。当操作系统按照要求执行某些任务的时候，就可能会失败。例如：打开一个根本就不存在的文件，读取内容。操作系统的做法就是发生错误的时候，能够提示发生的错误。

标准库函数提供了一个全局变量errno（在errno.h中定义），来记录错误的错误码，交给用户程序，用于提示错误的准确原因。

例子：

#include <stdio.h>int main(){FILE* pFile;pFile = fopen("1.txt","rb");if(pFile == NULL)perror("The following error occurred");elsefclose(pFile);return 0;}

输出结果：

如果perror函数的参数str不是NULL，并非指向一个非空字符串，perror函数先打印这个字符串，然后跟着输出一个分号和空格，接着输出错误信息提示。

 

 

终止执行（exit）

原型如下：void exit(int status);

参数status返回给了操作系统，用于提示程序是否正常完成。

C语言定义了预定义符号：EXIT_SUCCESS和EXIT_FAILURE来表示成功或者失败返回。

例子：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){FILE* pFile;pFile = fopen("1.txt","rb");if(pFile == NULL){printf("Error opening file");exit(EXIT_FAILURE);}elsefclose(pFile);return 0;}

注意：main函数的返回值就是函数的退出码。

 

I/O概念

当前的计算机有大量不同的设备，很多都与I/O相关，每一种外设都有不同的特性和操作协议。操作系统负责这些设备的通信细节，并向程序员提供一个更简单的，更统一的I/O接口。

而ANSI C进一步的对I/O概念进行了抽象，就C程序而言，所有的I/O操作都是简单的程序移进、移出字节的事情，因此这种字节被称为流。这样程序员就只需要关注创建正确的输出字节数据，就已经正确解释从输入读取的字节。

绝大多数的流都是完全缓冲的，这就意味着“读取”和“写入”都是在一块被称为：缓冲区的内存区来回复制数据。从内存中来回复制数据是特别快的。用于输出流的缓冲区只有被写满时才会被刷新到设备或文件中。一次性把放满的缓冲区数据写入比逐片写入效率更高。

流被分为两种：文本流和二进制流

①文本流在不同的系统中实现不太相同。

②二进制流的字节完全是安装程序编写他们形式写入到文件和设备中。而且完全根据他们从文件或设备读取的形式读入到程序。

文件

在stdio.h中定义了一个FILE结构。

请不要把他和磁盘上的文件混淆。FILE是一个数据结构，用于访问一个流，如果你激活了几个流，每个流都会对应一个FILE结构。

对于每一个ANSI C程序而言，至少打开三个流：标准输入（stdin）、标准输出（stdout）、标准错误（stderr），他们都是指向FILE结构的指针。

通常：

标准输入为：键盘设备

标准输出为：终端或者屏幕

I/O常量

在stdio.h中定义了很多I/O常量

EOF 文件结束标致，表示文件到了结尾

FOPEN_MAX 一个程序最多打开的文件数

FILENAME_MAX 文件名的最大长度

 

 

I/O函数总览

1、程序必须为 同时处于活动状态的每一个文件声明一个指针，其类型为：FILE*，

这个指针指向一个结构，当他处于活动状态的时由流使用。

2、流通过fopen函数打开，打开流的时候，必须指定需要访问的文件或者设备已经访问的方式。fopen函数和操作系统去验证文件或设备确实存在，验证访问方式，然后初始化FILE结构。

3、根据需要对文件进行读取和写入。

4、最后，fclose函数可以关闭流。关闭一个流可以防止与他相关的文件再次被访问，保证任何储存于缓冲区的数据都被正确的写入文件中。

输入、输出函数列表

打开流：

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

代码演示：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){FILE* pFile;pFile = fopen("1.txt","w");if(pFile != NULL){//fputs函数：在pFile文件中写入“fopen example”字符fputs("fopen example",pFile);fclose(pFile);}return 0;}

代码运行结束后，我们会发现，在工程里面，出现一个1.txt文件，里面有字符：fopen example

关闭流：

代码演示：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){FILE* pFile;pFile = fopen("1.txt","wt");fprintf(pFile,"fclose example~!");fclose(pFile);return 0;}

代码运行结束后，在1.txt文件中会出现“fclose example~!”的字样

getchar 和putchar函数：

int  getchar(void)

int putchar(int character)

代码演示：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){int c;//puts函数可以用于输出一行文本到标准输出流puts("Enter text. Include a dot('.') in a sentence to exit:");do{//getchar吃从标准输入获取一个字符c = getchar();//putchar是向标准输出流输出一个字符putchar(c);}while(c!= '.');return 0;}

运行结果：

在屏幕打印出：Enter text.Include a dot('.') in a sentence exit:

此时在屏幕输入什么，就打印什么，直到碰到‘.’的时候结束退出

gets 和 putc 函数

int getc(FILE * stream)

int putc(int character,FILE * stream)

代码演示：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){FILE* pFile;int c;int n = 0;pFile = fopen("1.txt","r");if(pFile == NULL)perror("Error opening file");else {do{c = getc(pFile);if(c == '$')n++;}while(c!= EOF);fclose(pFile);printf("File contains %d$.\n",n);}return 0;}

代码功能：计算“1.txt”文件中‘$’的个数

代码演示：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){FILE* pFile;char c;pFile = fopen("alphabet.txt","wt");for(c = 'A';c<'Z';c++){putc(c,pFile);}fclose(pFile);return 0;}

代码功能：打开文件中的alphabet.txt文件，如果没有，就创建一个，“wt”中：t是按照文本方式打开，w是从头开始读写，若没有就创建一个。然后给c赋值为‘A’，c依次在字母表中递增，然后每一次都把字母写进alphabet.txt文件中，程序结束时，alphabet.txt文件中就是字母表。

fgetc 和 fputc

int fgetc (FILE * stream)

int fputc(int character ,int FILE* stream)

getc 和 fgetc 功能一样

putc 和 fputc 功能一样

未格式化的行I/O

gets 和 puts函数

char* gets (char* str)

int puts(const char* str)

代码演示： 

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){char string1[]= "Hello World";char string[256];printf("Insert your full address");gets(string);printf("Your address is:%s\n",string);puts(string1);return 0;}

fgets  和  fputs

char* fgets(char* str,int num,FILE* stream)

int fputs(const char* str,FILE* stream)

代码演示：

fgets：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){FILE* pFile;char mystring[100];pFile = fopen("1.txt","r");if(pFile == NULL)perror("Error opening file");else {if(fgets(mystring,100,pFile)!= NULL)puts(mystring);fclose(pFile);}return 0;}

fputs：

代码演示：

代码功能：将屏幕输入的字符放到sentence中，再把sentence中的内容放到pFile所指向的文件中去。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){FILE* pFile;char sentence[256];printf("Enter sentence to append:");pFile = fopen("1.txt","a");fgets(sentence,256,stdin);fputs(sentence,pFile);fclose(pFile);return 0;}

格式化的I/o

fscanf 和 fprintf

int fscanf(FILE* stream,const char *format,...) 

int fprintf(FILE* stream, const char* format,...)

代码演示：

fscanf：

代码功能，先把3.1416 和“PI”按照浮点数和字符的形式输入到pFile所指向的文件中去，在中文件中读取浮点数和字符类型的数，分别给f和str赋值。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){char str[80];float f;FILE* pFile;pFile = fopen("1.txt","w+");fprintf(pFile,"%f %s",3.1415,"PI");rewind(pFile);//将写入的位置回到文件的起始位置。fscanf(pFile,"%f",&f);fscanf(pFile,"%s",str);fclose(pFile);printf("I have read : %f and %s \n",f,str);}

fprintf：

代码演示：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){FILE* pFile;int n;char name[1000];pFile = fopen("1.txt","w");for(n = 0;n<3;n++){puts("Please,enter a name:");gets(name);fprintf(pFile,"Name %d [%-10.10s]\n",n+1,name);}fclose(pFile);return 0;}

代码功能：

把输入的名字按照一定的格式在pFile所指向的文件中打印出来，也就是储存在文件中。

二进制I/O

size_t fread(void* ptr,size_t size,size_t count,FILE* stream)

size_t fwrite(const void * ptr,size_t  size,size_t count,FILE* stream)

代码演示：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){FILE* pFile;long lSize;char* buffer;size_t result;pFile = fopen("1.txt", "rb");if(pFile =NULL){fputs("File error ",stderr);exit(1);}//fseek：移动写入字尖到任意位置fseek(pFile,0,SEEK_END);//最后一个参数传进去文件的结尾，则把写入字尖挪动到文件的文件结尾。lSize = ftell(pFile);//返回光标的当前位置rewind(pFile);//回到文件最开始的位置buffer = (char*)malloc(sizeof(char)*lSize);if(buffer == NULL ){fputs("Memory error ",stderr);exit(2);}result = fread(buffer,1,lSize,pFile);if(result != lSize){fputs("Reading error",stderr);exit(3);}fclose(pFile);free(buffer);return 0;}

fwrite:

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){FILE* pFile;char buffer[] = {'x','y','z'};pFile  =fopen("1.txt","wb");fwrite(buffer,sizeof(char),sizeof(buffer),pFile);fclose(pFile);return 0;}