C语言 第二章 输入输出

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分类专栏： C语言 文章标签： c语言
于 2024-11-04 19:47:58 首次发布
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一、计算机的交互与信息显示

（一）计算机的交互

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1.程序结构：程序结构一般可分为输入、处理和输出三个部分，简称为IPO。

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2.输入输出的多样性

·程序的输入输出方式多样性

如：鼠标点击、文字输入。

如：信息显示、声音的传播。

·新技术的发展，不断拓展着程序的交互方式

如：传感器的使用

·C语言中提供了丰富的输入输出函数去实现交互

（二）信息的显示-输出

·程序中的输出是将程序的处理信息传输到外部设备，比如显示器、打印机等。信息的显示是程序常用的输出方式

·信息显示的实现——标准输出函数printf函数

-将变量和信息显示在显示器上

-可输出文本、数值、符号等信息

-按照要求的格式，对数据信息进行特殊格式的显示

·头文件——stdio.h

#include<stdio.h>

输出固定的内容

·printf（字符串）

转义字符

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例1：

（源代码）

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    printf("\t\t***************************************\n");
    printf("\t\t\2\2 \t请问您来自哪里？    \2\2\n");
    printf("\t\t\2\2 \t我来自遥远的中国。   \2\2\n");
    printf("\t\t\2\2 \t一个富强民主的国家。   \2\2\n");
    printf("\t\t***************************************\n");
    return 0;
}

（运行结果截图）

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二、程序输入输出

（一）基本概念

数据类型：决定数据以一定的方式存储到计算机中。

存储的地址：确定数据的区域所在的位置。

变量：代表了一个存储单元，其中的值是可变的，故称为变量。

变量名：变量的名称。

基本数据类型：字符型、整型和实型

其定义的关键字：char、int、float、double

变量名                  变量地址

number；              &number;

id；                        &id；

score；                  &score；

（二）程序的输入

·程序的输入即从外界传输信息和数值给程序，并存入内存。

·输入设备来源有很多，如标准设备键盘、传感器设备。

·输入方式也有很多，如手动键盘输入，从文件中获取。

·程序输入的实现：

-标准输入函数——scanf函数

标准输入函数——scanf函数

·功能：从标准输入设备键盘向程序输入一个或若干个程序。

·语法格式：scanf("控制字符串"，变量地址列表)；

-控制字符串：需要由""括起来。由普通字符（文本字符和空格）、格式字符和附加说明字符组成。

-逗号分隔的若干接收数据的变量地址。

有符号的十进制整型数的输入

1.（源代码）

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    int number;
    scanf("%d",&number);//格式占位符%可以和字母配合使用，用来表示某些特定数据类型的输入；
    printf("%d",number);
    return 0;
}

（运行结果截图）

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2.（源代码）

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    int number;
    scanf("number=%d",&number);//控制串字符中普通字符原样输入。
    printf("%d",number);
    return 0;
}

（运行结果截图）

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实型数输入

（源代码）

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    float number;
    scanf("%f",&number);//随着数据类型的变化，格式字符也应随之变化
    printf("%f",number);
    return 0;
}

（运行结果截图）

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单个字符输入

（源代码）

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    char number;
    scanf("%c",&number);//随着数据类型的变化，格式字符也应随之变化
    printf("%c",number);
    return 0;
}

（运行结果截图）

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单个字符输入函数-getchar()

（源代码）

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    char number;
    number=getchar();//字符输入函数
    printf("%c",number);
    return 0;
}

（运行结果截图）

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·用于从键盘读取输入数据，一次读一个字符。

·字符输入getchar()函数；

·使用方法：ch=getchar()；

·函数括号内没有参数；

·获取输入内存缓冲区中的第一个字符。

其他格式字符表

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多个数据连续输入

（源代码）

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    int a,b,c;
    scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
    printf("a=%d,b=%d,c=%d\n",a,b,c);
    return 0;
}

（运行结果截图）

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注：输入数据时，在两个数据之间默认的分隔符是空格、Enter键、Tab键。

·要将字符a，b，c赋值给变量c1，c2，c3：scanf("%c%c%c,&c1,&c2,&c3");

运行时输入：

-abc 回车  对

-a空格b空格c空格 回车   错

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注：字符输入时注意回车、空格等作为有效字符。

·对于scanf("%d%c%f",&a,&b,&c);

若输入：1234a123o.26 回车

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输入中的问题

·如果在“格式控制”字符串中除了格式说明以外还有其他字符，则在输入数据时应输入与这些字符相同的字符

·在用“%c”格式输入字符时，空格字符和“转义字符”都作为有效字符输入

·在输入数据时，遇以下情况时该数据认为结束：

-遇空格，或按“回车”或“跳格”（tab）键

-按指定的宽度结束，如“%3d”，只取3列

-遇非法输入

（三）程序的输出

·将输出项，以某种格式显示在标准输出设备控制台

·语法格式：printf("控制字符串（control string）",输出项参数列表（argument list）);

-控制字符串（control string）：需要由“”括起来。由普通字符（文本字符和空格）、格式命令和非打印字符组成。

-输出项参数列表（argument list）：格式命令的符号应与输出项参数列表在数量、类型和顺序上匹配。

字符串输出

1.字符串常量

printf("中国");

printf("%s",中国);

2.宏定义

#define Name"中国"

        printf("%s",Name);

整型输出

printf("%d",i);  //%:引导符  d:格式说明   i:输出项

单个字符输出

·C语言中输出函数的输出项可以为常量、变量、表达式、函数调用。

printf("%c",'\2');

printf("%c",ch);

printf("%c",ch+2);

putchar(ch)

putchar('\n')

多个信息在同一个printf中输出

printf("格式控制串",输出项1,输出项2);

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常见错误

int i=33;char ch=b;

例如：printf("i=%d,c=%c\n",i);  //输出项个数应该与格式控制字符个数保持一致

printf("i=%f,c=%c\n",i,ch);  //输出项数据类型应该与格式控制字符保持一致

三.格式化输入输出

（一）程序的格式化输入输出

·格式化输出：通过设置输出格式串，达到不同格式内容的显示。比如：信息对齐、显示宽度设置、精度的控制。

·格式化输入：通过设置输入格式串，达到更复杂的输入要求。比如：数据的有效控制。

·格式控制附加符

（二）格式化输出

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注：printf中默认的输出对齐方式时右对齐

案例

1.（源代码）

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    printf("%d,%c,%f\n",12,'a',123.45);
    printf("%d,%c,%f\n",1234,'a',1234.5);
    printf("%d,%c,%f\n",12345,'a',12345.67);
    return 0;
}

（运行结果截图）

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2.（源代码）

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    printf("%-8d|%-8c|%-8.2f\n",12,'a',123.45);
    printf("%-8d|%-8c|%-8.2f\n",1234,'a',1234.5);
    printf("%-8d|%-8c|%-8.2f\n",12345,'a',12345.67);
    return 0;
}

（运行结果截图）

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（三）格式化输入

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案例-实现数据输入有效位的截取

（源代码）

#include<stdio.h>
int main()
{
    int b;
    scanf("%2d",&b);//读取输入的前两位，赋值给变量b
    printf("%d\n",b);
    return 0;
}

（运行结果截图）

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案例-输入数据的跳过

（源代码）

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a,b;
    scanf("%2d%*3d%2d",&a,&b);//第二个格式控制串当中对应的输入项，在读入后不赋值给相应的变量
    printf("a=%d,b=%d\n",a,b);
    return 0;
}

（运行结果截图）

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四.输入输出多样化（文件）

输入输出设计

-设计输入的来源，即输入介质

-设计输出的去向，即输出介质

-确定输入内容及格式

-确定输出内容及格式

（一）C文件概述

所谓“文件”是一组相关数据的有序集合。每一个文件都有唯一的文件名。

文件的分类：在C语言中，文件被看成是由一个一个的字符或字节组成的。根据数据的组织形式，文件可分为文本文件和二进制文件两种。

说明：1.文本文件又被称为ASCII文件，文本文件在磁盘中存放时每个字符对应一个字节，用于存放其对应的ASCII码。文本文件可在屏幕上按字符显示。

2.二进制文件是将数据转换成二进制形式后存储起来的文件。二进制文件虽然也可在屏幕上显示，但其内容无法读懂。

例1：如int型数10000

内部存储形式：0010011100010000

ASCII形式：0011000100110000001100000011000000110000

（文本文件特点：存储量大、速度慢、便于对字符操作）

二进制形式：0010011100010000

（二进制文件特点：存储量小、速度快、便于存放中间结果）

操作文件的一般步骤：

打开文件——>读写文件——>关闭文件

C语言的输入输出函数库中提供了大量的函数，用于完成对数据文件的建立、数据的读写、数据的追加等操作。

在程序中调用这些函数时，必须先用include命令包含stdio.h文件。

（二）文件指针

对文件进行操作，需要使用文件指针。

文件指针是一种结构体类型变量，C编译系统已将结构体定义好，并命名FILE。

FILE存放了文件名、文件状态标志及缓冲区大小等信息。

FILE是一个类型名，它已经在头文件stdio.h中声明。

文件指针是用来指向该文件的指针。

定义说明文件指针的一般形式为：FILE *指针变量标识符;

例如：FILE *fp;

（三）文件的打开

·打开函数fopen(),其调用的一般形式为：文件指针名=fopen(文件名,使用文件方式);

-“文件指针名”必须是被说明为FILE类型的指针变量。

 “文件名”是被打开文件的文件名。

-“文件名”是字符串常量或字符数组。

-“使用文件方式”是指文件的类型和操作要求。

例如：FILE *fp;

fp=fopen("c:\\tc\\source.txt",'r');//打开C盘下面的tc文件夹下面的source.txt的文件，并且以读的形式打开

文件的打开方式

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说明：

（1）用'r'方式打开的文件，只能用于输入。'r'方式只能打开一个已经存在的文件。

（2）用'w'的方式打开的文件，只能用于输出。如果指定的文件不存在，则新建一个文件。如果文件存在，则把原来的文件删除，再重新建立一个空白的文件。

（3）用'a'方式打开的文件，也只能用于输出。但它只能打开存在的文件，并保留该文件原有的数据，可以在原文件的末尾添加新的数据。

（4）打开方式带上'b'表示是对二进制文件进行操作。带上'+'表示既可以读，又可以写，而对待文件存在与否的不同处理则按照'r'、'w'、'a'各自的规定。

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（四）文件关闭

·作用：使文件指针变量与文件“脱钩”，释放文件结构体和文件指针

·函数原型：int fclose(FILE *fp)

·功能：关闭fp指向的文件

·返回值：正常关闭为0；出错时，非0

（五）文件的读写

·在C语言中提供了多种文件读写的函数

·字符读写函数：fgetc和fputc

·字符串读写函数：fgets和fputs

·数据块读写函数：freed和fwrite

·格式化读写函数：fscanf和fprintf

·使用以上函数都要求包含头文件stdio.h

字符写函数fputc()

·函数原型：int fputc(int ch,FILE *fp)

·功能：把一字节代码ch写入fp指向的文件中

 ·返回值：正常执行，返回ch；出错为EOF（EOF常量所表述的都是文件的结束标志，其值=-1）

字符读函数fgetc()

·一般形式为：字符变量=fgetc(FILE *fp);

·功能：是从指定的文件中读一个字符

·说明：在fgetc函数调用中，读取的文件必须是以读或读写方式打开的，读取成功后返回文件当前位置的一个字符；读错误时返回EOF

案例：

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格式化输入函数fscanf()

·一般形式为：fscanf(文件指针,格式控制符,输入项表)

·功能：按照“格式控制串”所指定的输入格式，从指定文件中读出数据，然后再按照输入项地址表列的顺序，存入到相应的存储单元中。

例如：fscanf(fp,"%d",&num);

格式化输出函数fprintf()

·一般形式为：fprintf(文件指针,格式控制符,输出项表)

·功能：把输出项表中的项，按照“格式控制串”的格式写入到指定的文件中去。

例如：fprintf(fp,"%d%c",num,c);

fscanf和fprintf函数与scanf和printf函数的区别：读写对象不同

fscanf和fprintf函数：读写对象为磁盘文件

scanf和printf函数：读写对象为键盘和显示器，也称之为标准的输入输出设备文件

标准输入设备文件的文件名：stdin

标准输出设备文件的文件名：stdout

案例：学生成绩文件的操作

要求从myfile.txt文件中读取每个学生的三门课成绩，并输出显示。

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（源代码）

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
    FILE *fp;
    int eng,china,math;
    if(fp=fopen("myfile.txt",'r')==NULL)
    {
        printf("Cannot open file the file exit!");
        exit(0); //退出程序
    }    
    while(!feof(fp))
    {
        fscanf(fp,"%d%d%d\n",&eng,&china，&math);
        printf("%4d%4d%4d\n",eng,china,math);
    }
    return 0;
}

（运行结果截图）

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该文章属于个人课后学习笔记，内容来源于知到智慧树共享课-C语言程序设计（上海电力大学）。

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