[C++知识库]【c语言】一些标准I/O函数

参考资料：c primer plus

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一、文件? ? ?

1.流(stream)和文件(file):

? （1）文件? ? ??

（2）流? ? ? ??

2.文件指针FILE?

二、标准I/O函数

1.int main(int argc,char*argv[])

2.exit()与return

3.fopen（）与fclose（）?

(1)fopen()

(2)fclose()?

2.putc()与getc()

3.fprintf()与fscanf()

（1）fprintf

(2)fscanf()

?4.fgets()和fputs()

? ? ? (1）fgets()

5.fseek()与ftell(),以及fgetpos()和fsetpos()

(1)fseek()

? ? ?(2)ftell()

（3）fgetpos()和fsetpos()

6.fwrite()和fread()

? ? ? ? (1)fwrite()

? ? ? ? （2） fread()

?7.int feof(FILE*fp)和int ferroe(FILE*fp)

8.rewind()

9.int ungetc(int c,FILE *fp)

10.fflush()

11.setvbuf（）

一、文件? ? ?

1.流(stream)和文件(file):

? （1）文件? ? ??

????????文件通常是磁盘或固态硬盘上一段以命名的存储区。例如：stdio.h,还有你所写的c程序。
? ? ? ? C语言把文件看作是一系列连续的字节，每个字节都能被单独读取。

????????C 语言提供两种文件方式：文本模式和二进制模式。? ? ? ?

（2）流? ? ? ??

?????????流是字节序列的抽象概念，例如文件、输入/输出设备、内部进程通信管道等。流提供一种向后备存储器写入字节和从后备存储器读取字节的方式。

????????流是一个逻辑设备，和文件有着相同的行为。??????????

2.文件指针FILE?

? ? ? ? 它是typedef定义的，如果有兴趣，可以去了解。

? ? ? ? 它是一个结构指针，是一个新的数据类型，是一个包含文件管理数据的结构指针，在打开一个文件之前必须定义一个文件指针。

二、标准I/O函数

1.int main(int argc,char*argv[])

? ? ? ? argc表示argv中存放string的个数。argc的值是获取命令行参数的，一般情况下，argc的值为1（你只运行该程序，没有写入其他文件时）。

? ? ? ? argv是一个指针数组，它存储的是各命令行参数? 。? ??

//这里主要说linux,因为我使用的就是linux

?
#include<stdio.h>
int main(int argc,char*argv[]){
    printf("%d\n",argc);//1
    for(int i=0;i<argc;i++){
        printf("%s\n",argv[i]);//程序名称
    }
    return 0;
}

?

? ? ? ? 现在我们打开终端（windows则按win+r输入cmd,打开那个熟悉的黑框）。

//首先记得编译该程序，windows运行该程序
//linux找到该文件所处位置
//我这个文件叫test
//输入
   ./tese 123 hello world 

????????? ? ? ? ? ? ? ??

????????就会出现这些东西了，可以看见argc=4 ,? 123,hello,world则分别是argv[1],argv[2],argv[3]

? ? ? ? 记得是运行test,而不是test.c

2.exit()与return

? ? ? ? exit（）函数是关闭所有打开的文件并结束程序，正常结束会传递0,异常结束程序传递其他非零值，不同退出值可用于区分退出原因：

? ? ? ? 比如:

if((fp=(fopen(test,"r"))==NULL){//这些函数下面会讲
    exit(1)
}
if(fclose(fp)!=0){
    exit(2)
}

? ? ? ? 如果你在一个函数中使用exit则会关闭程序，而非跳出该函数.

? ? ? ? 而如果你在一个非main函数中使用return则会跳出该函数，在main函数中使用return则会跳出程序。

? ? ? ? return会将控制权交给上一级的递归。

? ? ? ? 也就是说在main函数中return 0;

? ? ? ? 与 exit（0）；作用等同。

????????stdlib.h头文件中 定义了两个变量：

????????#define EXIT_SUCCESS 0
????????#define EXIT_FAILURE 1

3.fopen（）与fclose（）?

(1)fopen()

? ? ? ?fopen()的作用是打开文件声明在stdio.h中

? ? ? ? 原型为?

FILE *fopen(char *filename, *type);

? ? ? ? 第一个参数是待打开的文件的名称，更具体地说是一个包含改文件名的字符串地址。

? ? ? ? 第二个参数是一个字符串，制定待打开文件的模式。

?
?
模式字符串        含义
——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
"r"           打开文字文件只读
"w"           以写模式打开文件，并把先有文件长度截为0（删除文件（）），如果文件不存在，则创建一新文件
"a"           以写模式打开文件，在原有文件后面添加内容, 如果文件不存在则创建一个
"r+"          以更新模式打开文件（打开一个文字文件读/写）
"w+"          以更新模式打开文件，并把先有文件长度截为0，如果文件不存在，则创建一新文件
"a+"          以更新模式打开文件，在原有文件后面添加内容, 如果文件不存在则创建一个，可以读文件，但只能在文件末尾补充

"b"           二进制文件(可以和上面每一项合用)（如："rb","rb+"）
"x"           可以和上面每一项合用，（c11）类似非x模式，但如果文件已存在或以独占模式打开文件，则会失败
—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————

?

?

????????? ? ? ??

?
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(int argc,char*argv[]){
    FILE *fp;

    if((fp=fopen(argv[1],"r"))==NULL){
        exit(EXIT_FAILURE);//EXIT_FAILURE是一个宏，为1
    }
    fclose(fp);//关闭文件

    return 0;
}

?

? ? ? ? 程序成功打开文件后，fopen（）将返回文件指针，其他I/O函数可以用该指针处理这个文件。

? ? ? ? 文件指针并不指向实际的文件，而是指向一个包含文件信息的数据对象，其中包含操作文件的I/O函数所用的缓冲区信息。? ?

? ? ? ? 注意：同一时间打开的文件数是有限的。? ? ??

(2)fclose()?

? ? ? ? fclose()的作用是关闭fp指向的文件.

? ? ? ? 函数原型：????????

fclose(FILE *fp)

    if(fclose(fp)!=0){
        exit(2);
    }//关闭文件

? ? ? ? fclose如果关闭成功，将返回一个0,否则返回EOF

2.putc()与getc()

????????? putc()和gets（）与getchar（）和putchar（）类似，但有所不同的一点是，前者需要告诉使用哪一个文件，后者默认输入输出设备（键盘和显示屏）。

? ? ? ? ch=getchar()? 等效于 ch=getc(stdin)

????????putc(ch,stdout) 等效于 putchar(ch)

????????实际上，putchar()和getchar()通过putc（）和getc（）定义? ? ? ? ? ? ? ?

3.fprintf()与fscanf()

（1）fprintf

????????

将argument内各项的值，按format(格式控制字符串)所表示的格式，将数据格式为字符串的形式写入到文件指针fp指向的文件中。

? ? ? ? fprint()? ?的函数原型为

int fprintf( FILE *stream, const char *format, [ argument ]…)

? ? ?作用与printf（）类似

? ? ? fprintf（）是将内容输入到stream中

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(int argc,char*argv[]){
    FILE *fp;
    if((fp=fopen(argv[1],"w+"))==NULL){
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    fprintf(fp,"hello");//将“hello”发送到fp指向的文件中
    fprintf(stdout,"hello");//将“hello”发送到输出设备（显示屏）

    fclose(fp);

    return 0;
}

(2)fscanf()

? ? ? ?fscanf()的函数原型为：

int fscanf(FILE* stream, const char* format, [argument...]);

????????从文件指针fp指向的文件中，按format中对应的控制格式读取数据，并存储在[argument...]对应的变量中；?????????

????????fscanf 函数与 scanf 类似，只不过前者用于读取文件流的数据。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(int argc,char*argv[]){
    FILE *fp;
    char s1[100];
    if((fp=fopen(argv[1],"a+"))==NULL){
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    fprintf(fp,"hello");//将“hello”发送到fp指向的文件中
    fprintf(stdout,"hello\n");//将“hello”发送到输出设备（显示屏）
    rewind(fp);//将光标移动回文件开头
    fscanf(fp,"%s",&s1);//将fp指向的文件的信息发送s1
    fprintf(stdout,"%s\n",s1);//将s1中信息发送到输出设备

    fclose(fp);

    return 0;
}

?4.fgets()和fputs()

? ? ? (1）fgets()

? ? ? ? ? ?fgets()的函数原型是：

?
char *  fgets(char * s, int n,FILE *stream);

?

?????????s为储存输入位置的地址，n为字符串大小，stream为指向FILE的指针（待读文件）

? ? ? ? fgets()函数读取输入知道第一个换行符的后面，或者读到文件结尾，或者读n-1个字符。

? ? ? ? fgets会在末尾添加一个“\0”使之成为一个字符串。

? ? ? ? fgets()在读到EOF时将返回NULL；如果没有则返回之前传给它的第一个参数指针；当n<=0 时返回NULL，即空指针；当n=1 时，返回空串""。

? ? ? ? （2）puts()

? ? ? ? puts()的函数原型为：

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

? ? ? ? ?s为字符串的地址，stream为文件指针。

? ? ? ? 该函数的作用是跟据传入地址找到的字符串写入指定的文件中。

? ? ? ? 注意：fputs（）在打印时不会在末尾加换行符。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(int argc,char*argv[]){
      char s1[100];
      FILE *fp;
    if((fp=fopen(argv[1],"a+"))==NULL){
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    fgets(s1,100,fp);//将fp指向的文件中的字符传给s1
    fputs(s1,stdout);//s1中字符打印在stdout上（输出设备）

    return 0;

}

5.fseek()与ftell(),以及fgetpos()和fsetpos()

(1)fseek()

? ? ? ? 函数原型：

int fseek(FILE *stream, long offset, int fromwhere);

? ? ? ? fseek的作用是将fopen打开的文件直接移动到任意字节处。

???第一个参数stream为文件指针
? ?第二个参数offset为偏移量，整数表示正向偏移，负数表示负向偏移
? ?第三个参数origin设定从文件的哪里开始偏移,可能取值为：SEEK_CUR、 SEEK_END 或? SEEK_SET：
??SEEK_SET： 文件开头
??SEEK_CUR： 当前位置
??SEEK_END： 文件结尾
??其中SEEK_SET,SEEK_CUR和SEEK_END和依次为0，1和2.? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?`

? ? ?(2)ftell()

? ? ? ? 函数原型：

long ftell(FILE* stream);

? ? ? ? ftell的作用是获取文件流的读取位置。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main(int argc,char*argv[]){
    FILE *fp;
    char s1[100];
    char ch;
    long n=0;
    long count=0;
    if((fp=fopen(argv[1],"r+"))==NULL){
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    
    while((ch=getchar())!=EOF){
        putc(ch,fp);
    }
    fseek(fp,0L,SEEK_END);//将光标移动到文件结尾
    n=ftell(fp);//获取从文件开头到结尾的所有字节数
    fseek(fp,0L,SEEK_SET);//将光标移动到文件开头

    while((ch=getc(fp))!=EOF){
        putc(ch,stdout);
        count++;
    }

    printf("\nftell(fp)=%d\n",n);
    printf("%d char\n",count);

    fclose(fp);

    return 0;
}

? ? ? ??这个程序的目的是获取你一共向文件中写了多少个字符。

（3）fgetpos()和fsetpos()

? ? ? ? fseek()和ftell()的长度为long,但目前文件越来越大，long已无法满足需求，因此，ANSIC新增了fgetpos()和fsetpos(),这两个新定位函数采用了新类型：fpos_t类型，（file position type）,但fpos_t不是基本类型，它由其他类型来定义。fpos_t类型的变量或数据对象可以在文件中指定一个位置，它不能是数组结构。

?
int fgetpos(FILE* restrict stream,fpos_t * restrict pos);
//把fpos_t类型的值放在pos指向的位置上。
//当前位置和文件开头的距离
//成功返回0,失败返回非0

int fsetp[os(FILE *stream,const fpos_t *pos);
//使用pos指向的位置上的fpos_t类型值来设置文件指针指向的偏移该值后的位置。
//成功返回0,失败返回非0
//fpos_t类型的值应该通过调用fgetpos()来获得
?

?????????

6.fwrite()和fread()

? ? ? ? (1)fwrite()

? ? ? ? 函数原型：

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

?????????fwrite()通常把二进制数值写入文件。

? ? ? ? ptr是待写入数据块的地址。

????????size表示待写入的数据块的大小，单位为字节。

????????nmemb表示待写入数据块的数量，每个数据块的大小为 size 字节。

????????stream是指定待写入的文件。

FILE *fp;
char s1[100];
fwrite(s1,100,1,fp);//将s1的内容写入fp指向的文件

`fwrite会返回成功写入的项的数量，正常情况下就是nemmb.

? ? ? ? （2） fread()

? ? ? ? 函数原型：

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

ptr是待读文件数据在内存上的地址。
size – 这是要读取的数据块的大小，单位为字节。
nmemb – 这是待读入数据块的个数，每个数据块的大小为 size 字节。
stream – 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象指定了一个输入流。

    char s1[100];
    fread(s1,100,1,fp);
//读取上次写入的100个字符

?7.int feof(FILE*fp)和int ferroe(FILE*fp)

? ? ? ? 一般情况下函数返回EOF,则通常表示函数已经到达文件结尾。但是当文件读取错误时，函数也会返回EOF,为了区分这种情况，就有了这两个函数‘

? ? ? ? fefo（）函数返回一个非0值时表示达到文件结尾，否则返回0.

? ? ? ? ferror（）函数返回一个非0值时，表示读写错误，否则返回0.

8.rewind()

? ? ? ? 表示返回文件开头。

函数原型

void rewind(FILE *stream);

与fseek(FILE*stream,0L,SEEK_SET)效果一样。

9.int ungetc(int c,FILE *fp)

?????????把c指定的字符放回输入流，当下次调用标准输出时将读取该字符。

? ? ? ? 注意：如果放入多个字符，调用时读取方向将会与放入方向相反。

int main(){
    char s1[20]="hello world";
    char ch;
    int i=0;
    while((ch=s1[i])!='\0'){
        if(i>=6){
            ungetc(ch,stdin);
            break;
        }
        putchar(ch);
        i++;
    }
    
    ch=getc(stdin);
    putchar(ch);
    printf("\n");

    return 0;

}

? ? ? ? 根据ungetc来说，应该输出"hello world",但实际上只输出了"hello w",我便进行了以下测试：

int main(){
    char s1[20]="hello world";
    char ch;
    int i=0;
    while((ch=s1[i])!='\0'){
        if(i>=6){
            ungetc(ch,stdin);
            break;
        }
        putchar(ch);
        i++;
    }
    
    ch=getc(stdin);
    putchar(ch);
    ch=getc(stdin);
    putchar(ch);
    if(!feof(stdin)){
        printf("error\n");
    }
    printf("\n");

    return 0;

}

? ? ? ? ?结果是还是输出“hello w”后等待输入，我猜测可能是因为标准输入流stdin无法使用ungetc放回任何字符，标准输入stdin只支持从键盘输入字符；

10.fflush()

? ? ? ? 函数原型

int fflush(FILE* fp);

? ? ? ? fflush()的作用是引起输出缓冲区中所有未写入的数据，发送到fp所指定的输出文件。这个过程就是刷新缓冲区，如果fp为空指针，则刷新所有输出缓冲区。

11.setvbuf（）

? ? ? ? 函数原型：

int setvbuf(FILE * fp, char * buf, int mode, size_t size);

? ? ? ? 它的作用是创建一个供I/O函数替换使用的缓冲区，在打开文件后且未对流操作时使用此函数。

? ? ? ? fp识别待处理的流。

????????buf指向待使用的存储空间，如果buf值不为NULL，则必须创建一个缓存区。

? ? ? ? mode：

? ? ? ? ? ? ? ? _IOFBF:完全缓冲区（在缓冲区满时刷新）；

? ? ? ? ? ? ? ? _IOLBF:行缓冲（在缓冲区满或者写入一个换行符时）

? ? ? ? ? ? ? ? _IONBF:无缓冲

操作成功返回0,否则返回非0.

    FILE*fp;
    if((fp=fopen(argv[1],"r+"))==NULL){
        fprintf(stderr,"Error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if((setvbuf(fp,NULL,_IOFBF,2048))!=NULL){
        fprintf(stderr,"Error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }