【C语言教程】【常用类库】（三）输入输出库 - ＜stdio.h＞

3. 输入输出库 - <stdio.h>

<stdio.h> 是C语言中进行文件和标准输入输出操作的核心库。通过对该库函数和操作的应用，程序可以和用户进行交互、读写文件并处理各种形式的数据流。

3.1. 基础输入输出

3.1.1. printf 和 scanf

• printf: 主要用于在标准输出(通常是命令行界面)上显示信息。

  • 格式化输出: 可以通过格式说明符(如 %d, %s)指定输出的格式。

  • 示例:

    #include <stdio.h>
    
    int main() {
        int num = 10;
        printf("The number is %d\n", num);
        return 0;
    }
    

• scanf: 用于从标准输入读取数据。

  • 注意事项: 必须提供变量的地址，通常通过&运算符获取。

  • 示例:

    #include <stdio.h>
    
    int main() {
        int num;
        printf("Enter a number: ");
        scanf("%d", &num);
        printf("You entered: %d\n", num);
        return 0;
    }
    

3.1.2. getc 和 putc

• getc: 从输入流中读取一个字符。

  • 常用于: 文件或标准输入流读取。

• putc: 向输出流写入一个字符。

  • 示例:

    #include <stdio.h>
    
    int main() {
        char ch;
        printf("Enter a character: ");
        ch = getc(stdin);
        printf("You entered: ");
        putc(ch, stdout);
        return 0;
    }
    

3.1.3. gets 和 puts

• gets: 从标准输入中读取一行字符串。

  • 风险: 不会检查缓冲区边界，导致潜在的缓冲区溢出问题。
  • 注意: 推荐使用fgets替代。

• puts: 输出一个字符串到标准输出，并在末尾自动添加一个换行。

  • 示例:

    #include <stdio.h>
    
    int main() {
        char str[50];
        printf("Enter a string: ");
        gets(str); // 注意: 使用 gets 存在风险，应使用 fgets
        puts("You entered:");
        puts(str);
        return 0;
    }
    

3.2. 文件操作

3.2.1. 文件指针 FILE *

• 定义: C语言使用FILE数据类型处理文件，利用文件指针指向该FILE对象。
• 关键点: 在进行文件操作前，必须先打开文件，关闭文件时须使用fclose。

3.2.2. fopen, fclose, fread, fwrite

• fopen: 打开文件并返回文件指针。

  • 模式: 文件访问模式如 ("r", "w", "rb", "wb" 等)。

• fclose: 关闭文件指针。

• fread 和 fwrite: 进行二进制文件中数据的读写操作。

  • 示例:

    #include <stdio.h>
    
    int main() {
        FILE *fp = fopen("example.txt", "w");
        if (fp != NULL) {
            fwrite("Hello, file!", sizeof(char), 12, fp);
            fclose(fp);
        }
        return 0;
    }
    

3.2.3. 文本文件和二进制文件的区别

• 文本文件: 内容以纯文本字符存储，适合人类阅读。
• 二进制文件: 数据以其原始形式存储，更节省空间，且适合程序处理。

3.3. 格式化输入输出

3.3.1. fprintf 和 fscanf

• 与printf和scanf类似，但允许在指定文件中进行格式化读写。

3.3.2. sprintf 和 sscanf

• sprintf: 与printf类似，但输出结果被存入字符串中而非打印到终端。
• sscanf: 从字符串中读取格式化数据。

3.4. 高级文件操作

3.4.1. 读写位置调整函数：fseek, ftell, rewind

• fseek: 移动文件指针到指定位置。
• ftell: 返回文件指针的当前位置。
• rewind: 将文件指针移动到文件的开头。

3.4.2. 临时文件操作：tmpfile 和 tmpnam

• tmpfile: 创建并打开一个临时文件，该文件在关闭时被自动删除。
• tmpnam: 生成一个唯一的临时文件名。