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【无标题】标准 I/O 中的一些函数，按功能分类说明其用法和特点

backend 2025/8/5 14:23:51

下面详细讲解标准 I/O 中的这些函数，按功能分类说明其用法和特点：

一、文件打开与关闭

1. `fopen()`：打开文件

功能：打开指定文件并返回文件流指针（FILE*），用于后续操作。
原型：

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

参数：

filename：文件名（含路径）
mode：打开模式（常用）：
- "r"：只读（文件必须存在）
- "w"：只写（文件不存在则创建，存在则清空）
- "a"：追加（在文件末尾写入，不存在则创建）
- "r+"：读写（文件必须存在）
- "w+"：读写（文件不存在则创建，存在则清空）

返回值：成功返回 FILE* 指针，失败返回 NULL。

示例：

FILE *fp = fopen("test.txt", "r");
if (fp == NULL) {perror("打开文件失败");return 1;
}

2. `fclose()`：关闭文件

功能：关闭已打开的文件流，释放资源并刷新缓冲区。
原型：

int fclose(FILE *stream);

返回值：成功返回 0，失败返回 EOF。

示例：

fclose(fp);  // 关闭文件，必须在操作完成后调用

二、按数据块读写（二进制/文本通用）

1. `fread()`：从文件读取数据块

功能：从文件流中读取指定大小和数量的数据块。
原型：

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

参数：

ptr：存储读取数据的缓冲区
size：每个数据块的字节数
nmemb：要读取的数据块数量
stream：文件流指针

返回值：成功读取的实际数据块数量（小于 nmemb 可能表示到文件尾或出错）。

示例：读取 10 个 int 类型数据

int arr[10];
size_t n = fread(arr, sizeof(int), 10, fp);
printf("成功读取 %zu 个整数\n", n);

2. `fwrite()`：向文件写入数据块

功能：向文件流中写入指定大小和数量的数据块。
原型：

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

参数：与 fread() 类似，ptr 为要写入的数据。

返回值：成功写入的实际数据块数量（小于 nmemb 表示出错）。

示例：写入 5 个 double 类型数据

double data[] = {1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5};
fwrite(data, sizeof(double), 5, fp);

三、格式化输入输出（文本专用）

1. 标准设备格式化 I/O

printf()：向标准输出（屏幕）格式化输出

printf("姓名：%s，年龄：%d\n", "张三", 20);

scanf()：从标准输入（键盘）格式化输入

int age;
printf("请输入年龄：");
scanf("%d", &age);  // 注意取地址符 &

2. 文件格式化 I/O

fprintf()：向文件流格式化输出

fprintf(fp, "成绩：%d，等级：%c\n", 90, 'A');  // 写入文件

fscanf()：从文件流格式化输入

int score;
char grade;
fscanf(fp, "%d %c", &score, &grade);  // 从文件读取

特点：支持格式控制符（%d、%s、%f 等），适合文本文件的结构化读写。

四、按字符操作

1. `fgetc()`：读取单个字符

功能：从文件流中读取一个字符（ASCII 码）。
原型：

int fgetc(FILE *stream);

返回值：成功返回字符的 ASCII 码（int 类型），失败或到文件尾返回 EOF。

示例：逐个字符读取文件内容

int c;  // 必须用 int 类型接收（避免与 EOF 混淆）
while ((c = fgetc(fp)) != EOF) {putchar(c);  // 输出到屏幕
}

2. `fputc()`：写入单个字符

功能：向文件流中写入一个字符。
原型：

int fputc(int c, FILE *stream);

参数：c 为要写入的字符（ASCII 码）。

返回值：成功返回写入的字符，失败返回 EOF。

示例：向文件写入字符 ‘A’ 和换行符

fputc('A', fp);
fputc('\n', fp);  // 写入换行

五、按行操作（文本专用）

1. `fgets()`：读取一行字符串

功能：从文件流中读取一行字符（包含换行符 \n）。
原型：

char *fgets(char *str, int size, FILE *stream);

参数：

str：存储读取结果的缓冲区
size：最大读取长度（实际最多读 size-1 个字符，预留 \0）
stream：文件流指针

返回值：成功返回 str，失败或到文件尾返回 NULL。

示例：逐行读取文件

char buf[1024];
while (fgets(buf, sizeof(buf), fp) != NULL) {printf("%s", buf);  // 输出一行（含换行符）
}

2. `fputs()`：写入一行字符串

功能：向文件流中写入一个字符串（不自动添加换行符）。
原型：

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

示例：向文件写入一行文本

fputs("Hello, World!", fp);  // 无换行
fputs("这是新的一行\n", fp);  // 手动添加换行

总结

类别	函数组	核心特点
文件控制	`fopen()`、`fclose()`	打开/关闭文件，获取文件流指针
数据块读写	`fread()`、`fwrite()`	适合二进制文件，按固定大小块操作
格式化 I/O	`printf`/`scanf` 等	支持格式控制，适合文本的结构化读写
字符操作	`fgetc()`、`fputc()`	逐个字符读写，灵活但效率较低
行操作	`fgets()`、`fputs()`	按行读写文本，自动处理换行符