在 C 语言中,stdio.h
是一个非常重要的头文件,定义了一系列用于输入和输出的函数、变量和宏。本文将逐一介绍 stdio.h
中定义的函数,并提供每个函数的完整示例。
变量类型
在 stdio.h
中定义了三个变量类型:
size_t
:无符号整数类型,通常用于表示内存大小。FILE
:适合存储文件流信息的对象类型。fpos_t
:适合存储文件中任何位置的对象类型。
宏定义
stdio.h
中定义了一些常用的宏:
NULL
:空指针常量的值。_IOFBF
、_IOLBF
和_IONBF
:用于setvbuf
函数的第三个参数。BUFSIZ
:setbuf
函数使用的缓冲区大小。EOF
:表示文件结束的负整数。FOPEN_MAX
:系统可以同时打开的文件数量。FILENAME_MAX
:字符数组可以存储的文件名的最大长度。L_tmpnam
:tmpnam
函数创建的临时文件名的最大长度。SEEK_CUR
、SEEK_END
和SEEK_SET
:fseek
函数中用于定位不同位置的宏。TMP_MAX
:tmpnam
函数可生成的独特文件名的最大数量。stderr
、stdin
和stdout
:分别对应标准错误、标准输入和标准输出流。
函数介绍与示例
1. int fclose(FILE *stream)
关闭流 stream
。刷新所有的缓冲区。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("test.txt", "w");
fprintf(fp, "This is just a test.\n");
fclose(fp);
return 0;
}
2. void clearerr(FILE *stream)
清除给定流 stream
的文件结束和错误标识符。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
int c;
fp = fopen("test.txt", "r");
clearerr(fp);
while ((c = fgetc(fp)) != EOF) {
putchar(c);
}
fclose(fp);
return 0;
}
3. int feof(FILE *stream)
测试给定流 stream
的文件结束标识符。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("test.txt", "r");
while (!feof(fp)) {
putchar(fgetc(fp));
}
fclose(fp);
return 0;
}
4. int ferror(FILE *stream)
测试给定流 stream
的错误标识符。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("test.txt", "r");
if (ferror(fp)) {
perror("Error reading file");
} else {
printf("File read successfully.\n");
}
fclose(fp);
return 0;
}
5. int fflush(FILE *stream)
刷新流 stream
的输出缓冲区。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("test.txt", "w");
fprintf(fp, "This is just a test.\n");
fflush(fp); // Flush the buffer to ensure data is written immediately
fclose(fp);
return 0;
}
6. int fgetpos(FILE *stream, fpos_t *pos)
获取流 stream
的当前文件位置,并把它写入到 pos
。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
fpos_t position;
fp = fopen("test.txt", "r");
fgetpos(fp, &position);
printf("Current position in file: %lld\n", position);
fclose(fp);
return 0;
}
7. FILE *fopen(const char *filename, const char *mode)
使用给定的模式 mode
打开 filename
所指向的文件。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("test.txt", "w");
if (fp == NULL) {
perror("Error opening file");
return -1;
}
fprintf(fp, "This is just a test.\n");
fclose(fp);
return 0;
}
8. size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream)
从给定流 stream
读取数据到 ptr
所指向的数组中。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
char buffer[20];
fp = fopen("test.txt", "r");
fread(buffer, sizeof(char), 10, fp);
printf("Data read: %s\n", buffer);
fclose(fp);
return 0;
}
9. FILE *freopen(const char *filename, const char *mode, FILE *stream)
把一个新的文件名 filename
与给定的打开的流 stream
关联,同时关闭流中的旧文件。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
fp = freopen("test.txt", "w", stdout);
printf("This is redirected to test.txt\n");
fclose(fp);
return 0;
}
10. int fseek(FILE *stream, long int offset, int whence)
设置流 stream
的文件位置为给定的偏移 offset
,参数 whence
意味着从给定的位置查找的字节数。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("test.txt", "r");
fseek(fp, 5, SEEK_SET);
printf("Character at position 5: %c\n", fgetc(fp));
fclose(fp);
return 0;
}
11. int fsetpos(FILE *stream, const fpos_t *pos)
设置给定流 stream
的文件位置为给定的位置。参数 pos
是由函数
fgetpos
给定的位置。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
fpos_t position;
fp = fopen("test.txt", "r");
fgetpos(fp, &position);
fseek(fp, 10, SEEK_SET);
fsetpos(fp, &position);
printf("Character at original position after seeking: %c\n", fgetc(fp));
fclose(fp);
return 0;
}
12. long int ftell(FILE *stream)
返回给定流 stream
的当前文件位置。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
long int position;
fp = fopen("test.txt", "r");
fseek(fp, 0, SEEK_END);
position = ftell(fp);
printf("Size of file: %ld bytes\n", position);
fclose(fp);
return 0;
}
13. size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream)
把 ptr
所指向的数组中的数据写入到给定流 stream
中。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
char buffer[20] = "Hello, World!";
fp = fopen("test.txt", "w");
fwrite(buffer, sizeof(char), 13, fp);
fclose(fp);
return 0;
}
14. int remove(const char *filename)
删除给定的文件名 filename
,以便它不再被访问。
c
#include <stdio.h>
int main() {
if (remove("test.txt") == 0) {
printf("File deleted successfully.\n");
} else {
perror("Error deleting file");
}
return 0;
}
15. int rename(const char *old_filename, const char *new_filename)
把 old_filename
所指向的文件名改为 new_filename
。
c
#include <stdio.h>
int main() {
if (rename("test.txt", "new_test.txt") == 0) {
printf("File renamed successfully.\n");
} else {
perror("Error renaming file");
}
return 0;
}
16. void rewind(FILE *stream)
设置文件位置为给定流 stream
的文件的开头。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
char c;
fp = fopen("test.txt", "r");
rewind(fp);
c = fgetc(fp);
printf("First character of file after rewinding: %c\n", c);
fclose(fp);
return 0;
}
17. void setbuf(FILE *stream, char *buffer)
定义流 stream
应如何缓冲。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
char buffer[BUFSIZ];
fp = fopen("test.txt", "w");
setbuf(fp, buffer);
fprintf(fp, "This is just a test.\n");
fclose(fp);
return 0;
}
18. int setvbuf(FILE *stream, char *buffer, int mode, size_t size)
另一个定义流 stream
应如何缓冲的函数。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
char buffer[BUFSIZ];
fp = fopen("test.txt", "w");
setvbuf(fp, buffer, _IOFBF, BUFSIZ);
fprintf(fp, "This is just a test.\n");
fclose(fp);
return 0;
}
19. FILE *tmpfile(void)
以二进制更新模式(wb+
)创建临时文件。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *tmpfp;
tmpfp = tmpfile();
fprintf(tmpfp, "This is a temporary file.\n");
fclose(tmpfp);
return 0;
}
20. char *tmpnam(char *str)
生成并返回一个有效的临时文件名,该文件名之前是不存在的。
c
#include <stdio.h>
int main() {
char buffer[L_tmpnam];
tmpnam(buffer);
printf("Temporary file name: %s\n", buffer);
return 0;
}
21. int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...)
发送格式化输出到流 stream
中。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
int num = 10;
fp = fopen("test.txt", "w");
fprintf(fp, "The number is: %d\n", num);
fclose(fp);
return 0;
}
22. int printf(const char *format, ...)
发送格式化输出到标准输出 stdout
。
c
#include <stdio.h>
int main() {
int num = 10;
printf("The number is: %d\n", num);
return 0;
}
23. int sprintf(char *str, const char *format, ...)
发送格式化输出到字符串。
c
#include <stdio.h>
int main() {
char buffer[20];
int num = 10;
sprintf(buffer, "The number is: %d\n", num);
printf("%s", buffer);
return 0;
}
24. int vfprintf(FILE *stream, const char *format, va_list arg)
使用参数列表发送格式化输出到流 stream
中。
c
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
int my_printf(FILE *stream, const char *format, ...) {
va_list arg;
int done;
va_start(arg, format);
done = vfprintf(stream, format, arg);
va_end(arg);
return done;
}
int main() {
FILE *fp;
int num = 10;
fp = fopen("test.txt", "w");
my_printf(fp, "The number is: %d\n", num);
fclose(fp);
return 0;
}
25. int vprintf(const char *format, va_list arg)
使用参数列表发送格式化输出到标准输出 stdout
中。
c
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
int my_printf(const char *format, ...) {
va_list arg;
int done;
va_start(arg, format);
done = vprintf(format, arg);
va_end(arg);
return done;
}
int main() {
int num = 10;
my_printf("The number is: %d\n", num);
return 0;
}
26. int vsprintf(char *str, const char *format, va_list arg)
使用参数列表发送格式化输出到字符串。
c
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
int my_sprintf(char *str, const char *format, ...) {
va_list arg;
int done;
va_start(arg, format);
done = vsprintf(str, format, arg);
va_end(arg);
return done;
}
int main() {
char buffer[20];
int num = 10;
my_sprintf(buffer, "The number is: %d\n", num);
printf("%s", buffer);
return 0;
}
27. int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...)
从流 stream
读取格式化输入。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
int num;
fp = fopen("test.txt", "r");
fscanf(fp, "%d", &num);
printf("The number read from file is: %d\n", num);
fclose(fp);
return 0;
}
28. int scanf(const char *format, ...)
从标准输入 stdin
读取格式化输入。
c
#include <stdio.h>
int main() {
int num;
printf("Enter a number: ");
scanf("%d", &num);
printf("You entered: %d\n", num);
return 0;
}
29. int sscanf(const char *str, const char *format, ...)
从字符串读取格式化输入。
c
#include <stdio.h>
int main() {
char str[] = "The number is: 10";
int num;
sscanf(str, "The number is: %d", &num);
printf("Extracted number from string: %d\n", num);
return 0;
}
30. int fgetc(FILE *stream)
从指定的流 stream
获取下一个字符(一个无符号字符),并把位置标识符往前移动。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
int c;
fp = fopen("test.txt", "r");
while ((c = fgetc(fp)) != EOF) {
putchar(c);
}
fclose(fp);
return 0;
}
31. char *fgets(char *str, int n, FILE *stream)
从指定的流 stream
读取一行,并把它存储在 str
所指向的字符串内。当读取 (n-1)
个字符时,或者读取到换行符时,或者到达文件末尾时,它会停止,具体视情况而定。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
char buffer[255];
fp = fopen("test.txt", "r");
while (fgets(buffer, 255, fp) != NULL) {
printf("%s", buffer);
}
fclose(fp);
return 0;
}
32. int fputc(int char, FILE *stream)
把参数 char
指定的字符(一个无符号字符)写入到指定的流 stream
中,并把位置标识符往前移动。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
int c;
fp = fopen("test.txt", "w");
for (c = 'A'; c <= 'Z'; ++c) {
fputc(c, fp);
}
fclose(fp);
return 0;
}
33. int fputs(const char *str, FILE *stream)
把字符串写入到指定的流 stream
中,但不包括空字符。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("test.txt", "w");
fputs("This is just a test.\n", fp);
fclose(fp);
return 0;
}
34. int getc(FILE *stream)
从指定的流 stream
获取下一个字符(一个无符号字符),并把位置标识符往前移动。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
int c;
fp = fopen("test.txt", "r");
while ((c = getc(fp)) != EOF) {
putchar(c);
}
fclose(fp);
return 0;
}
35. int getchar(void)
从标准输入 stdin
获取一个字符(一个无符号字符)。
c
#include <stdio.h>
int main() {
int c;
printf("Enter a character: ");
c = getchar();
printf("You entered: ");
putchar(c);
return 0;
}
36. char *gets(char *str)
从标准输入 stdin
读取一行,并把它存储在 str
所指向的字符串中。当读取到换行符时,或者到达文件末尾时,它会停止,具体视情况
而定。
c
#include <stdio.h>
int main() {
char str[255];
printf("Enter a string: ");
gets(str);
printf("You entered: %s\n", str);
return 0;
}
37. int putc(int char, FILE *stream)
把参数 char
指定的字符(一个无符号字符)写入到指定的流 stream
中,并把位置标识符往前移动。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
int c;
fp = fopen("test.txt", "w");
putc('A', fp);
fclose(fp);
return 0;
}
38. int putchar(int char)
把参数 char
指定的字符(一个无符号字符)写入到标准输出 stdout
中。
c
#include <stdio.h>
int main() {
putchar('A');
return 0;
}
39. int puts(const char *str)
把一个字符串写入到标准输出 stdout
,直到空字符,但不包括空字符。换行符会被追加到输出中。
c
#include <stdio.h>
int main() {
puts("This is just a test.");
return 0;
}
40. int ungetc(int char, FILE *stream)
把字符 char
(一个无符号字符)推入到指定的流 stream
中,以便它是下一个被读取到的字符。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
int c;
fp = fopen("test.txt", "r");
c = fgetc(fp);
ungetc(c, fp); // Push the character back to the stream
printf("Character pushed back: %c\n", fgetc(fp)); // Now read it again
fclose(fp);
return 0;
}
41. void perror(const char *str)
把一个描述性错误消息输出到标准错误 stderr
。首先输出字符串 str
,后跟一个冒号,然后是一个空格。
c
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp;
fp = fopen("nonexistentfile.txt", "r");
if (fp == NULL) {
perror("Error opening file");
return -1;
}
fclose(fp);
return 0;
}
42. int snprintf(char *str, size_t size, const char *format, ...)
格式字符串到 str
中。
c
#include <stdio.h>
int main() {
char buffer[20];
int num = 10;
snprintf(buffer, 20, "The number is: %d\n", num);
printf("%s", buffer);
return 0;
}
以上是 stdio.h
中定义的所有函数的详细介绍和示例。该头文件是 C 语言中输入输出操作的核心,熟练掌握其中的函数将对编程工作大有裨益。