【C语言】输入/输出函数详解

2024-12-02 337

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简介： 在C语言中，输入/输出操作是通过标准库函数来实现的。这些函数分为两类：标准输入输出函数和文件输入输出函数。

C语言输入/输出函数详解

在C语言中，输入/输出操作是通过标准库函数来实现的。这些函数分为两类：标准输入输出函数和文件输入输出函数。为了使用这些函数，我们需要包含头文件stdio.h，即在代码的开头加入：

#include <stdio.h>

接下来，我们将详细介绍这些输入/输出函数，包括它们的函数原型、参数说明、返回值说明以及示例代码。

1. 标准输入输出函数

1.1 `printf`函数

printf函数是C语言中最常用的输出函数，用于将格式化的数据输出到标准输出设备（通常是显示器）。

函数原型：

int printf(const char *format, ...);

参数说明：

format：格式控制字符串，包括普通字符和格式说明符。
...：可变参数，根据格式控制字符串的说明符确定。

返回值：

成功时，返回输出字符的总数。
失败时，返回负值。

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
   
    int num = 10;
    float pi = 3.14;
    char ch = 'A';
    char str[] = "Hello, world!";

    int count = printf("整数: %d\n", num);
    printf("打印了%d个字符\n", count);

    count = printf("浮点数: %.2f\n", pi);
    printf("打印了%d个字符\n", count);

    count = printf("字符: %c\n", ch);
    printf("打印了%d个字符\n", count);

    count = printf("字符串: %s\n", str);
    printf("打印了%d个字符\n", count);

    return 0;
}

输出：

整数: 10
打印了6个字符
浮点数: 3.14
打印了8个字符
字符: A
打印了4个字符
字符串: Hello, world!
打印了15个字符

1.2 `scanf`函数

scanf函数用于从标准输入设备（通常是键盘）读取格式化的数据。

函数原型：

int scanf(const char *format, ...);

参数说明：

format：格式控制字符串，包括普通字符和格式说明符。
...：可变参数，根据格式控制字符串的说明符确定，必须是变量的地址（使用&符号）。

返回值：

成功时，返回成功读取的格式化输入项的数量。
失败时，返回EOF。

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
   
    int num;
    float pi;
    char ch;
    char str[100];

    printf("请输入一个整数: ");
    int count = scanf("%d", &num);
    printf("成功读取了%d个输入项\n", count);

    printf("请输入一个浮点数: ");
    count = scanf("%f", &pi);
    printf("成功读取了%d个输入项\n", count);

    printf("请输入一个字符: ");
    count = scanf(" %c", &ch); // 注意前面的空格，避免读取换行符
    printf("成功读取了%d个输入项\n", count);

    printf("请输入一个字符串: ");
    count = scanf("%s", str);
    printf("成功读取了%d个输入项\n", count);

    printf("你输入的整数是: %d\n", num);
    printf("你输入的浮点数是: %.2f\n", pi);
    printf("你输入的字符是: %c\n", ch);
    printf("你输入的字符串是: %s\n", str);

    return 0;
}

输出（假设用户输入了42、3.14、A、hello）：

请输入一个整数: 42
成功读取了1个输入项
请输入一个浮点数: 3.14
成功读取了1个输入项
请输入一个字符: A
成功读取了1个输入项
请输入一个字符串: hello
成功读取了1个输入项
你输入的整数是: 42
你输入的浮点数是: 3.14
你输入的字符是: A
你输入的字符串是: hello

1.3 `putchar`函数

putchar函数用于将单个字符输出到标准输出设备。

函数原型：

int putchar(int char);

参数说明：

char：要输出的字符（类型为int，但通常传递一个char类型的值）。

返回值：

成功时，返回输出的字符。
失败时，返回EOF。

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
   
    char ch = 'A';

    int result = putchar(ch);
    putchar('\n'); // 输出换行符

    if (result != EOF) {
   
        printf("字符输出成功\n");
    } else {
   
        printf("字符输出失败\n");
    }

    return 0;
}

输出：

A
字符输出成功

1.4 `getchar`函数

getchar函数用于从标准输入设备读取单个字符。

函数原型：

int getchar(void);

参数说明：

无参数。

返回值：

成功时，返回读取的字符。
失败时，返回EOF。

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
   
    char ch;

    printf("请输入一个字符: ");
    ch = getchar();

    if (ch != EOF) {
   
        printf("你输入的字符是: ");
        putchar(ch);
        putchar('\n'); // 输出换行符
    } else {
   
        printf("读取字符失败\n");
    }

    return 0;
}

输出（假设用户输入了A）：

请输入一个字符: A
你输入的字符是: A

2. 文件输入输出函数

在C语言中，文件输入输出操作也是通过标准库函数来实现的。这些函数包括fopen、fclose、fread、fwrite、fprintf、fscanf、fgets、fputs等。

2.1 `fopen`函数

fopen函数用于打开一个文件，并返回一个文件指针。这个文件指针用于后续的文件操作。

函数原型：

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

参数说明：

filename：要打开的文件名。
mode：文件打开模式，如"r"（只读）、"w"（只写）、"a"（追加）、"r+"（读写）等。

返回值：

成功时，返回文件指针。
失败时，返回NULL。

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
   
    FILE *file;

    file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
   
        printf("无法打开文件。\n");
        return 1;
    }
    printf("文件打开成功。\n");
    fclose(file);

    return 0;
}

输出（假设example.txt存在）：

文件打开成功。

2.2 `fclose`函数

fclose函数用于关闭一个已打开的文件。

函数原型：

int fclose(FILE *stream);

参数说明：

stream：文件指针，指向要关闭的文件。

返回值：

成功时，返回0。
失败时，返回EOF。

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
   
    FILE *file;

    file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
   
        printf("无法打开文件。\n");
        return 1;
    }
    printf("文件打开成功。\n");

    if (fclose(file) == 0) {
   
        printf("文件关闭成功。\n");
    } else {
   
        printf("文件关闭失败。\n");
    }

    return 0;
}

输出（假设example.txt存在）：

文件打开成功。
文件关闭成功。

2.3 `fread`函数

fread函数用于从文件中读取数据。

函数原型：

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

参数说明：

ptr：指向存储读取数据的缓冲区。
size：每个元素的大小（以字节为单位）。
nmemb：要读取的元素数量。
stream：文件指针，指向要读取的文件。

返回值：

成功时，返回实际读取的元素数量。
失败时，返回0。

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
   
    FILE *file;
    char buffer[100];
    size_t bytesRead;

    file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
   
        printf("无法打开文件。\n");
        return 1;
    }

    bytesRead = fread(buffer, sizeof(char), sizeof(buffer) - 1, file);
    if (bytesRead > 0) {
   
        buffer[bytesRead] = '\0'; // 添加字符串结束符
        printf("读取的数据: %s\n", buffer);
    } else {
   
        printf("读取文件失败。\n");
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

输出（假设example.txt包含文本“Hello, world!”）：

读取的数据: Hello, world!

2.4 `fwrite`函数

fwrite函数用于将数据写入文件。

函数原型：

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

参数说明：

ptr：指向要写入数据的缓冲区。
size：每个元素的大小（以字节为单位）。
nmemb：要写入的元素数量。
stream：文件指针，指向要写入的文件。

返回值：

成功时，返回实际写入的元素数量。
失败时，返回0。

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
   
    FILE *file;
    const char *data = "Hello, file!";

    file = fopen("example.txt", "w");
    if (file == NULL) {
   
        printf("无法打开文件。\n");
        return 1;
    }

    size_t bytesWritten = fwrite(data, sizeof(char), sizeof(data), file);
    if (bytesWritten == sizeof(data)) {
   
        printf("数据写入成功。\n");
    } else {
   
        printf("数据写入失败。\n");
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

输出：

数据写入成功。

2.5 `fprintf`函数

fprintf函数用于将格式化的数据写入文件。

函数原型：

int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);

参数说明：

stream：文件指针，指向要写入的文件。
format：格式控制字符串，包括普通字符和格式说明符。
...：可变参数，根据格式控制字符串的说明符确定。

返回值：

成功时，返回输出字符的总数。
失败时，返回负值。

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
   
    FILE *file;
    int num = 42;
    float pi = 3.14;
    char str[] = "Hello, file!";

    file = fopen("example.txt", "w");
    if (file == NULL) {
   
        printf("无法打开文件。\n");
        return 1;
    }

    int count = fprintf(file, "整数: %d\n浮点数: %.2f\n字符串: %s\n", num, pi, str);
    if (count > 0) {
   
        printf("数据写入成功，共写入了%d个字符。\n", count);
    } else {
   
        printf("数据写入失败。\n");
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

输出：

数据写入成功，共写入了34个字符。

2.6 `fscanf`函数

fscanf函数用于从文件中读取格式化的数据。

函数原型：

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

参数说明：

stream：文件指针，指向要读取的文件。
format：格式控制字符串，包括普通字符和格式说明符。
...：可变参数，根据格式控制字符串的说明符确定，必须是变量的地址（使用&符号）。

返回值：

成功时，返回成功读取的格式化输入项的数量。
失败时，返回EOF。

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
   
    FILE *file;
    int num;
    float pi;
    char str[100];

    file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
   
        printf("无法打开文件。\n");
        return 1;
    }

    int count = fscanf(file, "整数: %d\n浮点数: %f\n字符串: %s\n", &num, &pi, str);
    if (count == 3) {
   
        printf("数据读取成功。\n");
        printf("整数: %d\n浮点数: %.2f\n字符串: %s\n", num, pi, str);
    } else {
   
        printf("数据读取失败。\n");
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

输出（假设example.txt包含相应格式的数据）：

数据读取成功。
整数: 42
浮点数: 3.14
字符串: Hello, file!

2.7 `fgets`函数

fgets函数用于从文件中读取一行数据。

函数原型：

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

参数说明：

str：指向存储读取数据的缓冲区。
n：读取的最大字符数，包括结束符。
stream：文件指针，指向要读取的文件。

返回值：

成功时，返回str指针。
失败时，返回NULL。

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
   
    FILE *file;
    char buffer[100];

    file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
   
        printf("无法打开文件。\n");
        return 1;
    }

    if (fgets(buffer, sizeof(buffer), file) != NULL) {
   
        printf("读取的一行数据: %s\n", buffer);
    } else {
   
        printf("读取文件失败。\n");
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

输出（假设example.txt包含文本“Hello, file!”）：

读取的一行数据: Hello, file!

2.8 `fputs`函数

fputs函数用于将字符串写入文件。

函数原型：

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

参数说明：

str：指向要写入的字符串。
stream：文件指针，指向要写入的文件。

返回值：

成功时，返回非负值。
失败时，返回EOF。

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
   
    FILE *file;
    const char *data = "Hello, file!";

    file = fopen("example.txt", "w");
    if (file == NULL) {
   
        printf("无法打开文件。\n");
        return 1;
    }

    if (fputs(data, file) != EOF) {
   
        printf("字符串写入成功。\n");
    } else {
   
        printf("字符串写入失败。\n");
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

输出：

字符串写入成功。

3. 结论

以上是C语言中常用的输入/输出函数的详细说明，包括它们的函数原型、参数说明、返回值说明以及示例代码。这些函数是进行输入/输出操作的基础，掌握它们是编写C程序的关键。通过这些示例代码，你可以更好地理解每个函数的使用方法，并在实际编程中灵活运用。

4. 结束语

本节内容已经全部介绍完毕，希望通过这篇文章，大家对C语言中常用的输入/输出函数有了更深入的理解和认识。

感谢各位的阅读和支持，如果觉得这篇文章对你有帮助，请不要吝惜你的点赞和评论，这对我们非常重要。再次感谢大家的关注和支持！

【C语言】输入/输出函数详解

C语言输入/输出函数详解

1. 标准输入输出函数

1.1 `printf`函数

1.2 `scanf`函数

1.3 `putchar`函数

1.4 `getchar`函数

2. 文件输入输出函数

2.1 `fopen`函数

2.2 `fclose`函数

2.3 `fread`函数

2.4 `fwrite`函数

2.5 `fprintf`函数

2.6 `fscanf`函数

2.7 `fgets`函数

2.8 `fputs`函数

3. 结论

4. 结束语

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C语言输入/输出函数详解

1. 标准输入输出函数

1.1 printf函数

1.2 scanf函数

1.3 putchar函数

1.4 getchar函数

2. 文件输入输出函数

2.1 fopen函数

2.2 fclose函数

2.3 fread函数

2.4 fwrite函数

2.5 fprintf函数

2.6 fscanf函数

2.7 fgets函数

2.8 fputs函数

3. 结论

4. 结束语

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2.1 `fopen`函数

2.2 `fclose`函数

2.3 `fread`函数

2.4 `fwrite`函数

2.5 `fprintf`函数

2.6 `fscanf`函数

2.7 `fgets`函数

2.8 `fputs`函数