c语言进阶指南（21）——其他的输入\输出函数

欢迎来到博主的专栏——C语言进阶指南

输入输出函数

输入输出函数其实在C语言的初学阶段就一直在使用，比如printf函数，scanf函数；getc函数，gets函数。

C语言的输入\输出函数包含在<stdio.h>头文件中（没错，就是那个所有初学者都会引用的那个头文件）

#include<stdio.h>

输入\输出函数的对象都是输入“流”或输出“流”

标准流

有些人觉得有点疑惑了，因为前文提到了“流”在进行输入或者输出的操作时，都需要将这个“流”进行打开。但是初学者在使用printf函数，scanf函数时，并没有打开过任何的“流”。

这是因为<stdio.h>中，包含了一些标准“流”，这些流在引用头文件<stdio.h>时，就默认打开了这些流，这些“流”被称为标准流。

标准流有以下三个

标准输出流——stdout。大多数标准输出流都是输出到显示器上，比如printf函数就是将字符串显示在屏幕上。
标准输入流——stdin。大多数标准输入流都是从键盘上输入，比如scanf函数就是在键盘上获取输入的数据。
标准误差流——stderr，这个标准流的作用是将错误信息输出到显示器上，后续会讲到这个流的使用方法

“流”的输入输出函数

有些输入\输出函数并非能作用于所有类型的“流”，这里先来介绍一些适用性高一些的输入\输出函数

输出函数

fputc

fputc的函数原型有两个参数

c是一个int类型的数据，是一个字符的ascii码形式。也可以直接使用字符作为参数。
stream是一个FILE*类型的指针，是一个已经打开的任意输出流

fputc是字符输入函数。其作用是向“流”输出字符类型的数据。

这个函数可以向任意的输出“流”输出。所以可以用于标准输出流（stdout）或者是一个文件流。以向文件“data.txt”输出字符为例。

FILE*pf=fopen("data.txt", "w");//打开一个文件输出流
//"w"是说明流的模式是写入数据，即创建一个输出流。
if (pf == NULL)
{
	exit(EXIT_FAILURE);
}
fputc('h',pf);//向文件输出流输出'h'.
fputc('e', pf);//输出'e'
fputc('l', pf);
fputc('l', pf);
fputc('o', pf);
fclose(pf);//关闭文件输出流

运行程序，打开文件“data.txt”。

（这可不是手打的哈- -！）
其原理如下（后续的输出函数原理类似，不再画图说明）

fputs

fputs的作用是向文件输出流输出一串字符串。

fputs的函数原型有两个参数

string是一个const char *类型的指针，可以是一个常量字符串，也可以是字符数组里的一串字符串。
stream是一个FILE*的指针，已经打开的待输出的输出流，

	FILE* pf = fopen("data.txt", "w");//打开data.txt文件的文件输出流
	char buf[10] = "world";//包含在字符数组中的字符串"world"
	if (pf == NULL)
	{
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	fputs("hello,", pf);//向文件输出流输出"hello,"
	fputs(buf, pf);//向文件输出流输出"world"
	fclose(pf);

运行程序，打开data.txt文件。

fprintf

fprintf函数时格式化输出函数。

fprintf函数的第一个参数，stram是一个已打开的待输出的输出流。
重点在于第二个参数format。这是一个格式串

格式串大家已经见识过很多了。比如

printf("hello,world");

中的字符串就是一个格式串。格式串的讲解在C语言入门指南中已经谈过了，这里不在过多介绍。

我们对比下面两行代码

	fprintf(stdout,"hello,world");

	printf("hello,world");

运行发现，这两段代码的结果都是在屏幕上打印“hello，world”

这是因为，printf函数的作用，是默认向标准输出流输出数据的，也就是说使用fprintf函数向标准输出流（stdout）输出数据，和使用printf函数直接输出数据是一样作用的。

fprintf可以向任意输出流输出数据，那么fprintf也可以向文件流输出数据。

	FILE*pf=fopen("data.txt", "w");
	fprintf(pf, "%s\n,%d\n","hello",2024);
	fclose(pf);

这段代码是将格式串

“%s\n,%d\n”

输出到文件输出流中。

运行程序，打开“data.txt”文件。可以发现数据已经输出到“data.txt”文件中了。

输入函数

fgetc

fgetc函数的函数原型中只有一个参数

stram是一个FILE*类型的指针，是一个已经打开的文件输入流

fgetc从文件输入流读取一个字符，并且将该字符的ASCII码值作为函数的返回值

还是以“data.txt”为例，我们在与程序文件的同一目录下创建一个文本文件“data.txt”。并在该文本文件中输入“hello，world”


以下面的代码为例

	char a, b, c, d;
	FILE*pf=fopen("data.txt", "r");//打开"data.txt"的文件流
	//"r"是限定这个文件流为只读，即文件输入流
	a=fgetc(pf);//读取'h'
	b = fgetc(pf);//读取'e'
	c = fgetc(pf);//读取'l'
	d = fgetc(pf);//读取'l'
	fclose(pf);//关闭文件流

运行可以发现，a，b，c，d四个变量都读取了“data.txt”的文本信息

读取的原理如下图（其他的输入函数也是如此，后续不在说明）

文件被读取时，会将文件内的数据读入至文件流当中，并且在文件的末尾处加上一个EOF（end of file——文件结束标志）。

当我们使用fgetc时，计算机会向文件输入流中读取一个字符，并且将光标移动至下一个字符，直至读取到了EOF。

如果fgetc函数读取到了EOF(EOF的值为-1)，函数的返回值为-1，因此可以用此来判断程序是否读取完了整个文本文件

	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	char a;
	a = fgetc(pf);
	if (a == EOF)
	{
		//文件到了末尾应执行语句
	}

fgets

fgets是字符串输入函数，其作用是在打开的输入流中读取一串字符串。

fgets的函数原型有三个参数

string是一个char*类型的指针，是用来存放从流中读取的数据的字符串，通常是一个字符数组。
n是一个整型变量，限定了一次读取的字符串中最大字符数。
stream是一个输入流

以文件输入流为例。
fgets会依次读取字符，直到读取了换行符（\n）或者文件结束标志（EOF）时停止。

当fgets发生了读取错误，或者读取了EOF时，函数的返回值为NULL，因此通过判断函数的返回值，可以判断文件是否读取完成。

以文件“data.txt”为例，我们在其输入一段文本。

使用fgets将文本中的数据传递进字符数组中。

int main()
{
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");//打开"data.txt"的文本输入流
	if (pf==NULL)
	{
		exit(EXIT_FAILURE);//说明程序运行发生错误
	}
	char buf[256] = { 0 };//buf是用来接收数据的数组
	if (fgets(buf, 20, pf) == NULL)//检测读取信息
	//并将文件输入流中的数据读取至buf中
	{
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	printf("%s", buf);
	return 0;
}

运行可以发现，buf成功读入了“data.txt”中的第一行的文本。

将限定的最大字符数改成10

fgets(buf, 10, pf)

运行这段程序，可以发现buf并没有读取到\n为止。

buf只读取了9个字符，这是由于fgets如果读取到了限定的最大字符数时，只读取最大字符数-1个字符，并在最后一个字符的后面加上‘\0’。

使用fgets函数读取文本行时，一次只能读取到“\n”，或者读取到了限定的最大字符数（n-1）处停止。

fscanf

fscanf是格式化输入函数，既然提到了格式化，那么参数中就应该存在格式串。

对比两个使用格式串的函数——fscanf和scanf的函数原型


可以发现，fscanf的参数只比scanf多了一个输入流

fscanf的第二个参数是可变参数列表，可变参数列表则说明参数的数量不具体。

虽然可变参数列表大家不太了解，但是可以将fscanf函数的参数分为两个部分 函数的第一个参数是一个流，这个流是已经打开的输入流
函数的第二个参数是一个格式串，这个格式串在scanf函数中已经使用过很多次了。
比如scanf（“%d”，&i）；这个“%d”就是一个格式串。

关于格式串在C语言入门指南中已经提过了，这里不再说明

对比下面两个代码

	char str[24] = { 0 };
	scanf("%s", str);
	printf("%s", str);

	char str[24] = { 0 };
	fscanf(stdin,"%s", str);//stdin是标准输入流
	printf("%s", str);

运行可以发现，这两段代码的效果没有区别。

这是因为scanf函数默认从标准输入流（stdin）中读取信息，而将fscanf函数读取的流设定为stdin，那么fscanf的作用就和scanf函数的作用一致了

那么fscanf函数是如何读取文件流的呢？

以文件“data.txt”为例。我们在该文件中输入“hello，world”

运行下列代码，将“data.txt”中的信息输入至字符数组buf中

=int main()
{
	char buf[256] = { 0 };
	FILE* pf = fopen("data.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	fscanf(pf, "%s", buf);
	printf("%s", buf);
	return 0;
}

运行程序，buf成功读取了pf中的数据。