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标准IO函数
标准IO函数是C语言标准库提供的一组用于输入和输出的函数，通常是以缓冲区为基础实现
【玩转Linux】标准io缓冲区的操作_祐言QAQ的博客-CSDN博客
的，可以提高程序的性能和效率。标准IO函数还可以通过文件指针操作文件，今天主要来学习一些常见的标准IO函数以及通过文件指针操作文件。
1.fopen() / fclose()
（1）功能：
fopen()：打开一个文件，返回一个文件指针，用于后续对文件的读写操作。
fclose()：关闭一个已打开的文件，释放相关资源。
（2）头文件：
fopen()和fclose()函数需要包含头文件 <stdio.h>。
（3）原型：
fopen()：FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);
fclose()：int fclose(FILE *stream);
（4）返回值：
fopen()：如果文件打开成功，返回指向该文件的文件指针；如果打开失败，返回NULL。fclose()：成功关闭文件返回0，关闭失败返回非零值。
（5）示例：
FILE* fp = fopen("example.txt", "r"); // 以只读方式打开文件
if (fp == NULL) {
printf("打开文件失败\n");
return 1;
}
// 读取文件内容
char buffer[10] = "hello";
fgets(buffer, 10, fp);
printf("文件内容：%s\n", buffer);
fclose(fp); // 关闭文件想必大家看到这个例子也很懵，在fopen函数中的这个“r”是什么，其实这是打开文件的模式（mode），它一共有六种，分别是：
2.fgetc()和getc()和getchar()，以及fputc()和putc()和putchar()
（1）功能：
fgetc()：从文件中读取一个字符。
getc()：从文件中读取一个字符。
getchar()：从标准输入中读取一个字符。
fputc()：将一个字符写入文件。
putc()：将一个字符写入文件。
putchar()：将一个字符写入标准输出。
（2）头文件：
上述函数需要包含头文件 <stdio.h>。
（3）原型：
fgetc()：int fgetc(FILE *stream);
getc()：int getc(FILE *stream);
getchar()：int getchar(void);
fputc()：int fputc(int ch, FILE *stream);
putc()：int putc(int ch, FILE *stream);
putchar()：int putchar(int ch);
值得注意的是：
fgetc()是函数
getc()是宏//getc(stdin)等同于getchar()
stream:己经打开的文件流
getchar()只能从标准输入流（键盘）获取一个字符，getc()和fgetc()可以自定义从文件流读取一个字符
fputc()是函数
putc()是宏//putc('a',stdout)等同于putchar('a')
stream:已经打开的文件流
putchar()只能从标准输入流（键盘）获取一个字符，getc()和fgetc()可以自定义从文件流读取一个字符
（4）返回值：
fgetc()、getc()、getchar()：返回读取的字符的ASCII码值。fputc()、putc()、putchar()：返回写入的字符的ASCII码值。
（5）示例：
FILE* fp = fopen("example.txt", "r");
if (fp == NULL) {
printf("打开文件失败\n");
return 1;
}
// 读取文件内容并输出
int c;
while ((c = fgetc(fp)) != EOF) {
putchar(c);
}
fclose(fp);
FILE* fp2 = fopen("output.txt", "w");
if (fp2 == NULL) {
printf("打开文件失败\n");
return 1;
}
// 向文件中写入数据
fputc('H', fp2);
fputc('e', fp2);
fputc('l', fp2);
fputc('l', fp2);
fputc('o', fp2);
fclose(fp2);3.fgets()/gets()/fputs()/puts()
（1）功能：
fgets()：从文件中读取一行字符。
gets()：从标准输入中读取一行字符。
fputs()：将一行字符写入文件。
puts()：将一行字符写入标准输出。
（2）头文件：
上述函数需要包含头文件 <stdio.h>。
（3）原型：
char *fgets(char *str, int n, FILE *stream);
char *gets(char *str);
int fputs(const char *str, FILE *stream);
int puts(const char *str);
（4）返回值：
fgets()：成功读取字符返回 str 的地址；读取失败或到达文件末尾返回 NULL。
gets()：成功读取字符返回 str 的地址；读取失败或到达文件末尾返回 NULL。
fputs()：成功写入字符返回非负值；写入失败返回 EOF。
puts()：成功写入字符返回非负值；写入失败返回 EOF。
（5）示例：
// 打开一个文件
FILE *fp = fopen("1.txt", "r+"); //以读写打开文件，但是要求文件必须存在
if(fp == NULL)
{
perror("fopen() fail");
exit(errno);
}
// 从文件中读取一个字符
int ch = fgetc(fp);
printf("ch = %c\n", ch);
ch = getc(fp);
printf("ch = %c\n", ch);
getchar(); //默认从标准输入读取 getc(stdin);FILE* fp = fopen("example.txt", "r");
if (fp == NULL) {
printf("打开文件失败\n");
return 1;
}
// 读取文件内容并输出
char buffer[100];
while (fgets(buffer, 100, fp) != NULL) {
printf("%s", buffer);
}
fclose(fp);
FILE* fp2 = fopen("output.txt", "w");
if (fp2 == NULL) {
printf("打开文件失败\n");
return 1;
}
// 向文件中写入数据
fputs("Hello, world!\n", fp2);
fputs("This is a test.\n", fp2);
fclose(fp2); FILE *fp = fopen("1.txt", "r+"); // 以读写打开文件，要求文件必须存在
if (fp == NULL) {
perror("fopen() fail");
exit(errno);
}
// 从文件中读取一个字符
int ch = 'A';
fputc(ch, fp);
putc('B', fp);
// 将文件指针移动到文件开头
fseek(fp, 0, SEEK_SET);
// 从文件中读取一个字符并打印到终端
int read_ch = fgetc(fp);
putchar(read_ch);
fclose(fp); // 关闭文件
return 0;
}值得注意的有以下几点：
（1）fgets()跟fgetc()一样，当其返回NULL时并不能确定究竟是达到文件末尾还是碰到错误，需要用feof()/ferror()来进一步判断。
（2）fgets()每次读取至多不超过size个字节的一行，所谓“一行”即数据至多包含一个换行符'\n'。
（3）gts()是一个已经过时的接口，因为他没有指定自定义缓冲区s的大小，这样很容易造成缓冲区溢出，导致程序段访问错误。
（4）fgets()和fputs(),gets()和puts()一般成对使用，鉴于gets()的不安全性，一般建议使用前者。
4.feof()/ferror()
功能：
feof()：检查文件流的文件结束标志，判断是否已经读取到文件末尾。
ferror()：检查文件流的错误标志，判断文件读取是否出错。
头文件：
上述函数需要包含头文件 <stdio.h>。
原型：
feof()：int feof(FILE *stream);
ferror()：int ferror(FILE *stream);
返回值：
feof()：如果到达文件末尾，返回非零值（true）；否则返回0（false）。
ferror()：如果文件读取出错，返回非零值（true）；否则返回0（false）。
示例：
// 打开一个文件
FILE *fp = fopen("1.txt", "a+"); //以读写打开文件，但是要求文件必须存在
if(fp == NULL)
{
perror("fopen() fail");
exit(errno);
}
while(1)
{
int ch = fgetc(fp);
if(ch == EOF)
{
if(feof(fp)) //为真，说明文件读到末尾
{
printf("文件已读完\n");
break;
}
if(ferror(fp)) //为真，说明文件读取出错
{
perror("fgetc() fail");
exit(errno);
}
}
// 输出到屏幕
printf("%c\n", ch);
}
// 关闭文件
fclose(fp);5.fread(/fwrite()
功能：
fread()：从文件中读取一段数据。
fwrite()：将一段数据写入文件。
头文件：
上述函数需要包含头文件 <stdio.h>。
原型：
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
返回值：
fread()：返回实际成功读取的数据项数量，如果出错或到达文件末尾，返回值可能小于 nmemb。
fwrite()：返回实际成功写入的数据项数量，如果出错，返回值可能小于 nmemb。
示例：
struct student {
char name[20];
int age;
};
// 写入结构体数据到文件中
struct student s1 = {"Tom", 18};
FILE* fp = fopen("example.bin", "wb");
if (fp == NULL) {
printf("打开文件失败\n");
return 1;
}
fwrite(&s1, sizeof(struct student), 1, fp);
fclose(fp);
// 从文件中读取结构体数据
struct student s2;
fp = fopen("example.bin", "rb");
if (fp == NULL) {
printf("打开文件失败\n");
return 1;
}
fread(&s2, sizeof(struct student), 1, fp);
printf("姓名：%s，年龄：%d\n", s2.name, s2.age);
fclose(fp);6.fseek()/ftell()/rewind
功能：
fseek()：在文件中定位指针的位置，用于设置文件指针的位置。
ftell()：获取文件指针当前位置的偏移量。
rewind()：将文件指针重新定位到文件的起始位置。
头文件：
上述函数需要包含头文件 <stdio.h>。
原型：
int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
long ftell(FILE *stream);
void rewind(FILE *stream);
返回值：
fseek()：成功定位文件指针返回0，失败返回非零值。
ftell()：返回当前位置的偏移量。如果出错，返回 ftell() 出错的标识值 (-1)。
rewind()：无返回值。
示例：
FILE* fp = fopen("example.txt", "r");
if (fp == NULL) {
printf("打开文件失败\n");
return 1;
}
// 获取文件大小
fseek(fp, 0, SEEK_END);
long size = ftell(fp);
printf("文件大小：%ld\n", size);
// 将文件指针移回文件开头
rewind(fp);
// 读取文件内容并输出
char buffer[100];
while (fgets(buffer, 100, fp) != NULL) {
printf("%s", buffer);
}
fclose(fp);7.printf()/fprintf()/sprintf()/snprintf()/scanf()/fscanf()/sscanf()
功能：
printf()：将格式化的数据输出到标准输出。
fprintf()：将格式化的数据输出到指定文件。
sprintf()：将格式化的数据输出到字符数组。
snprintf()：格式化数据输出到字符数组，并限制输出的字符数量。
scanf()：从标准输入读取格式化数据。
fscanf()：从指定文件读取格式化数据。
sscanf()：从字符数组读取格式化数据。
头文件：
上述函数需要包含头文件 <stdio.h>。
原型：
int printf(const char *format, ...);
int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);
int sprintf(char *str, const char *format, ...);
int snprintf(char *str, size_t size, const char *format, ...);
int scanf(const char *format, ...);
int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);
int sscanf(const char *str, const char *format, ...);
返回值：
printf()：成功打印字符数。
fprintf()：成功写入字符数，失败返回负值。
sprintf()：成功写入字符数。
snprintf()：成功写入字符数（不包括末尾的空字符），如果截断输出返回欲写入的字符数。
scanf()：成功读取的参数个数。
fscanf()：成功读取的参数个数。
sscanf()：成功读取的参数个数。
示例：
// 格式化输出数据到标准输出设备
int num = 123;
printf("数字：%d\n", num);
// 格式化输出数据到文件
FILE* fp = fopen("output.txt", "w");
if (fp == NULL) {
printf("打开文件失败\n");
return 1;
}
fprintf(fp, "数字：%d\n", num);
fclose(fp);
// 将格式化数据写入字符串中
char str[20];
sprintf(str, "数字：%d\n", num);
printf("%s", str);
// 将格式化数据写入指定长度的字符串中
char str2[10];
snprintf(str2, 10, "数字：%d\n", num);
printf("%s", str2);
// 从标准输入设备读取数据
int num2;
printf("请输入一个数字：");
scanf("%d", &num2);
printf("输入的数字：%d\n", num2);
// 从文件中读取数据
fp = fopen("example.txt", "r");
if (fp == NULL) {
printf("打开文件失败\n");
return 1;
}
fscanf(fp, "数字：%d", &num2);
printf("从文件中读取的数字：%d\n", num2);
fclose(fp);
// 从字符串中读取数据
char str3[20] = "数字：456";
sscanf(str3, "数字：%d", &num2);
printf("从字符串中读取的数字：%d\n", num2);关于格式控制符的一些解释：
格式控制符用于指定数据的输出格式。以下是常见的格式控制符：
整数类型：
%d：有符号十进制整数
%u：无符号十进制整数
%o：无符号八进制整数
%x：无符号十六进制整数（小写字母）
%X：无符号十六进制整数（大写字母）
浮点数类型：
%f：浮点数（以小数形式输出）
%e：浮点数的指数表示（科学计数法，小写字母）
%E：浮点数的指数表示（科学计数法，大写字母）
%g：根据实际值自动选择%e或%f格式输出
字符类型：
%c：字符
%s：字符串
指针类型：
%p：指针的地址值（以十六进制输出）
布尔类型：
%d 或 %i：整数输出（0表示假，非零表示真）
特殊控制符：
%%：输出百分号符号 %
这些格式控制符可以用于 printf()、fprintf()、sprintf()、snprintf() 等输出函数，根据需要选择适合的格式控制符进行数据输出。
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