第二章 C语言标准库＜stdio.h＞头文件用法汇总

3.1.1、标准输入输出函数

3.1.1.1、printf 和 fprintf

• 功能：向标准输出或文件输出格式化字符串。
• 示例：（需要在执行文件同级目录下新建一个output.txt的文件）

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a = 10;
    float b = 3.14;
    printf("数值为：%d，浮点数为：%.2f\n", a, b); // 输出到屏幕

    FILE *file = fopen("output.txt", "w");
    fprintf(file, "文件输出：数值：%d，浮点数：%.2f\n", a, b); // 输出文件
    fclose(file);

    return 0;
}

3.1.1.2、scanf 和 fscanf

• 功能：从标准输入或文件中读取格式化数据。
• 示例：（注意：先写入数据，然后在读取数据，避免手动输入造成错误）

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a;
    float b;
    printf("请输入一个数值和浮点数：\n");
    scanf("%d %f", &a, &b); // 从用户输入中读取数据
    printf("输入的数组是：%d.浮点数是：%.2f\n", a, b);

    FILE *file_w = fopen("intput.txt", "w");
    fprintf(file_w, "文件输出：数值：%d，浮点数：%.2f\n", a, b); // 输出文件
    fclose(file_w);

    FILE *file = fopen("input.txt", "r");
    fscanf(file, "%d %f", &a, &b); // 从文件中读取数据
    printf("文件中的数组是：%d.浮点数是：%.2f\n", a, b);
    fclose(file);
    return 0;
}

3.1.1.3、puts 和 gets

• 功能：处理整行字符串的输入输出。
• 注意：gets 在C11中已被弃用，推荐使用 fgets。
• 示例：（sizeof计算出申请的字符串长度，此例中输出长度为100）

#include <stdio.h>

int main()
{
    char str[100];
    printf("请输入一个字符串：\n");
    fgets(str, sizeof(str), stdin); // 安全从用户输入中读取字符串
    puts("输入的字符串是：");
    puts(str);
    return 0;
}

3.1.2、文件操作函数

3.1.2.1、fopen 和 fclose

• 功能：打开或关闭文件。
• 示例：

#include <stdio.h>

int main()
{
    FILE *file = fopen("input.txt", "w"); // 打开文件(w代表写入值)
    if (file == NULL)
    {
        printf("文件打开失败\n");
        return 1;
    }
    fprintf(file, "文件输出：数值：%d，浮点数：%.2f\n", 10, 3.14); // 输出文件
    fclose(file);

    int a[100];
    FILE *file_r = fopen("input.txt", "r"); // 打开文件(r代表读取值)
    fscanf(file_r, "%s", &a);               // 从文件中读取数据
    printf("文件中的数据是：%s.\n", a);
    fclose(file_r);
    return 0;
}

3.1.2.2、fread 和 fwrite

• 功能：二进制文件的读取与写入。
• 示例：

#include <stdio.h>

struct Data
{
    int id;
    char name[20];
};

int main()
{
    struct Data d1 = {1, "Alice"}, d2;
    FILE *file = fopen("input.bin", "wb");     // 打开文件(wb代表写入二进制值)
    fwrite(&d1, sizeof(struct Data), 1, file); // 输出文件
    fclose(file);

    file = fopen("input.bin", "rb");          // 打开文件(rb代表读取二进制值)
    fread(&d2, sizeof(struct Data), 1, file); // 从文件中读取数据
    printf("文件中的数据是：ID = %d, Name = %s.\n", d2.id, d2.name);
    fclose(file);
    return 0;
}

3.1.2.3、fseek 和 ftell

• 功能：文件指针的移动和获取。
• 示例：

#include <stdio.h>

int main()
{
    FILE *file = fopen("input.txt", "w+");
    fputs("Hello, World!", file);

    fseek(file, 7, SEEK_SET); // 将文件指针移动到文件开头的第7个字节
    fputs("C语言程序测试", file);

    fseek(file, 0, SEEK_END); // 将文件指针移动到文件末尾
    long size = ftell(file);  // 获取文件大小
    printf("文件大小：%ld字节\n", size);

    fclose(file);
    return 0;
}

3.1.3、字符操作函数

3.1.3.1、fgetc 和 fputc

• 功能：处理单个字符的读取与写入。
• 示例：

#include <stdio.h>

int main()
{
    FILE *file = fopen("input.txt", "w+");
    fputc('A', file); // 写入字符
    fputc('B', file);
    rewind(file); // 重置文件指针
    printf("文件中的字符是：");
    printf("%c", fgetc(file)); // 读取字符
    printf("%c\n", fgetc(file));
    fclose(file);
    return 0;
}

3.1.3.2、getc 和 putc

• 功能：类似于 fgetc 和 fputc，但更通用。
• 示例：

#include <stdio.h>

int main()
{
    FILE *file = fopen("input.txt", "w+");
    putc('X', file);
    putc('Y', file);
    rewind(file); // 重置文件指针
    printf("文件中的字符是：%c%c\n", getc(file), getc(file));
    fclose(file);
    return 0;
}

3.1.4、错误处理函数

3.1.4.1、perror

• 功能：输出最后一次错误信息。
• 示例：

#include <stdio.h>
#include <errno.h>

int main()
{
    FILE *file = fopen("input.txt", "r");
    if (file == NULL)
    {
        perror("打开文件时发生错误");
        return 1;
    }
    return 0;
}

3.1.4.2、clearerr 和 feof

• 功能：清除文件流错误标志和检测文件结束。
• 示例：

#include <stdio.h>

int main()
{
    FILE *file = fopen("input.txt", "r");
    if (file == NULL)
    {
        perror("打开文件时发生错误");
        return 1;
    }
    while (!feof(file))
    {
        char c = fgetc(file);
        if (ferror(file))
        {
            perror("读取文件时发生错误");
            break;
        }
        putchar(c);
    }
    clearerr(file); // 清除错误状态
    fclose(file);
    return 0;
}

3.1.5、临时文件和缓冲

3.1.5.1、tmpfile 和 tmpnam

• 功能：创建临时文件。
• 示例：

#include <stdio.h>

int main()
{
    FILE *file = tmpfile();
    if (file == NULL)
    {
        perror("创建临时文件时发生错误");
        return 1;
    }
    fprintf(file, "临时文件\n");
    rewind(file);
    char name[20];
    fgets(name, sizeof(name), file);
    printf("文件内容：%s\n", name);
    fclose(file);
    return 0;
}