C 语言输入输出详解
在 C 语言编程中，输入和输出（I/O）操作是非常基础且重要的部分。输入意味着为程序提供数据，这些数据可以来自文件或者命令行；而输出则是将程序处理的结果展示在屏幕、打印机或者保存到文件中。C 语言提供了丰富的内置函数来完成这些操作。
一、标准文件
C 语言把所有设备都视为文件，因此设备（如显示器）的处理方式和文件相同。在程序执行时，会自动打开三个标准文件，用于访问键盘和屏幕：
| 标准文件 | 文件指针 | 对应设备 |
|---|---|---|
| 标准输入 | stdin | 键盘 |
| 标准输出 | stdout | 屏幕 |
| 标准错误 | stderr | 屏幕 |
| 文件指针是访问文件的关键，通过它我们可以实现从键盘读取数据以及将结果输出到屏幕等操作。 |
二、常用输入输出函数
1. printf () 函数
printf() 函数用于将格式化的数据输出到标准输出设备（通常是屏幕）。
- 语法：
int printf(const char *format, ...); - 参数说明：
format：格式化字符串，规定了输出的格式，包含普通字符和格式说明符。...：可变参数列表，根据格式化字符串中的格式说明符，提供要输出的数据。
示例：
#include <stdio.h> // 执行 printf() 函数需要该库
int main()
{
printf("菜鸟教程"); //显示引号中的内容
return 0;
}
解析：
- 所有 C 语言程序都从
main()函数开始执行。 printf()函数在stdio.h头文件中声明，#include <stdio.h>预处理命令用于引入该头文件，若未引入，编译器遇到printf()函数时会报错。return 0;表示程序正常退出。
格式化输出整数：
#include <stdio.h>
int main()
{
int testInteger = 5;
printf("Number = %d", testInteger);
return 0;
}
上述代码中，%d 是格式说明符，用于匹配整型变量 testInteger 并将其值输出到屏幕，输出结果为 Number = 5。
格式化输出浮点型数据：
#include <stdio.h>
int main()
{
float f;
printf("Enter a number: ");
// %f 匹配浮点型数据
scanf("%f",&f);
printf("Value = %f", f);
return 0;
}
在这个例子中，先使用 scanf() 函数从键盘读取一个浮点数，再用 printf() 函数将其输出，%f 用于格式化输出浮点数。
2. scanf () 函数
scanf() 函数用于从标准输入设备（通常是键盘）读取格式化的输入。
- 语法：
int scanf(const char *format, ...); - 参数说明：
format：格式化字符串，指定输入的格式，包含格式说明符。...：可变参数列表，是存储输入数据的变量地址，变量前需加&符号。
示例：
#include <stdio.h>
int main() {
int a;
float b;
printf("Enter an integer and a float: ");
scanf("%d %f", &a, &b);
printf("You entered: %d and %.2f\n", a, b);
return 0;
}
执行上述代码，输入 10 3.14，输出 You entered: 10 and 3.14。注意 scanf() 对输入格式有严格要求，输入需与格式说明符匹配，且读取字符串时遇到空格会停止。
三、字符输入输出函数
1. getchar () 函数
int getchar(void) 函数从屏幕读取下一个可用的字符，并以整数形式返回。每次只能读取一个字符，可在循环中使用以读取多个字符。
2. putchar () 函数
int putchar(int c) 函数把字符输出到屏幕上，并返回相同的字符。同样每次只能输出一个字符，可在循环中输出多个字符。
示例：
#include <stdio.h>
int main( )
{
int c;
printf( "Enter a value :");
c = getchar( );
printf( "\nYou entered: ");
putchar( c );
printf( "\n");
return 0;
}
输入文本并回车后，程序会读取并输出第一个字符。
四、字符串输入输出函数
1. fgets () 函数
char *fgets(char *str, int n, FILE *stream) 函数用于从标准输入设备读取一行字符串，推荐使用，可避免缓冲区溢出问题。
- 参数说明：
str：指向字符数组的指针，用于存储读取的字符串。n：要读取的最大字符数（包括空字符\0）。stream：文件流，通常使用stdin表示标准输入。
示例：
#include <stdio.h>
int main() {
char str[100];
printf("Enter a string: ");
fgets(str, sizeof(str), stdin);
printf("You entered: %s", str);
return 0;
}
2. puts () 函数
int puts(const char *str) 函数用于将一个字符串输出到标准输出设备，并自动在末尾添加换行符。成功时返回非负值，失败时返回 EOF。
示例
#include <stdio.h>
int main() {
char str[] = "Hello, World!";
puts(str);
return 0;
}
输出 Hello, World!。
3. fputs () 函数
int fputs(const char *str, FILE *stream) 函数用于将字符串输出到指定的流（如标准输出、文件等），不会自动添加换行符。
- 参数说明：
str：要输出的字符串（以空字符\0结尾的字符数组）。stream：指定输出的流，可以是标准输出（stdout）、文件流等。
- 返回值：成功时返回非负值（通常是输出的字符数），失败时返回
EOF。
示例：
#include <stdio.h>
int main() {
char str[] = "Hello, World!";
fputs(str, stdout); // 输出 "Hello, World!"，不换行
return 0;
}
puts () 和 fputs () 的区别：
| 特性 | puts() | fputs() |
|---|---|---|
| 换行符 | 自动添加 | 不添加 |
| 输出流 | 只能输出到标准输出 | 可输出到任意流 |
| 参数 | 一个字符串参数 | 字符串参数和流参数 |
| 返回值 | 成功返回非负值，失败返回 EOF | 成功返回非负值，失败返回 EOF |
五、文件输入与输出
1. fopen () 函数
FILE *fopen(const char *filename, const char *mode) 函数用于打开一个文件。
- 参数说明：
filename：要打开的文件名。mode：打开文件的模式，如"r"（只读）、"w"（只写）、"a"（追加）等。
- 返回值：成功时返回指向
FILE对象的指针，失败时返回NULL。
2. fclose () 函数
int fclose(FILE *stream) 函数用于关闭一个已打开的文件。
- 参数说明：
stream是指向FILE对象的指针。 - 返回值：成功时返回
0，失败时返回EOF。
示例：
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *file;
file = fopen("example.txt", "w"); // 打开文件用于写入
if (file != NULL) {
fprintf(file, "Hello, world!\n"); // 写入文件
fclose(file); // 关闭文件
}
char buffer[100];
file = fopen("example.txt", "r"); // 打开文件用于读取
if (file != NULL) {
fscanf(file, "%s", buffer); // 读取数据
printf("Read from file: %s\n", buffer);
fclose(file); // 关闭文件
}
return 0;
}
通过以上对 C 语言输入输出函数的详细介绍，希望能帮助你更好地掌握 C 语言中的 I/O 操作，编写出功能更强大、更完善的程序。