last modified: 2010-05-28

輸入與輸出<stdio.h>

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頭文件<stdio.h>定義了用于輸入和輸出的函數(shù)、類型和宏。最重要的類型是用于聲明文件指針的FILE。另外兩個(gè)常用的類型是size_t和fpos_t，size_t是由運(yùn)算符sizeof產(chǎn)生的無符號整類型；fpos_t類型定義能夠唯一說明文件中的每個(gè)位置的對象。由頭部定義的最有用的宏是EOF，其值代表文件的結(jié)尾。

1.1 文件操作

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1.1.1 fopen

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#include <stdio.h> FILE *fopen(const char *filename, const char *mode); 返回：成功為FILE指針，失敗為NULL

打開以filename所指內(nèi)容為名字的文件，返回與之關(guān)聯(lián)的流。

mode決定打開的方式，可選值如下：

"r"	打開文本文件用于讀
"w"	創(chuàng)建文本文件用于寫，并刪除已存在的內(nèi)容(如果有的話)
"a"	添加；打開或創(chuàng)建文本文件用于在文件末尾寫
"rb"	打開二進(jìn)制文件用于讀
"wb"	創(chuàng)建二進(jìn)制文件用于寫，并刪除已存在的內(nèi)容(如果有的話)
"ab"	添加；打開或創(chuàng)建二進(jìn)制文件用于在文件末尾寫
"r+"	打開文本文件用于更新(即讀和寫)
"w+"	創(chuàng)建文本文件用于更新，并刪除已存在的內(nèi)容(如果有的話)
"a+"	添加；打開或創(chuàng)建文本文件用于更新和在文件末尾寫
"rb+"或"r+b"	打開二進(jìn)制文件用于更新(即讀和寫)
"wb+"或"w+b"	創(chuàng)建二進(jìn)制文件用于更新，并刪除已存在的內(nèi)容(如果有的話)
"ab+"或"a+b"	添加；打開或創(chuàng)建二進(jìn)制文件用于更新和在文件末尾寫

后六種方式允許對同一文件進(jìn)行讀和寫，要注意的是，在寫操作和讀操作的交替過程中，必須調(diào)用fflush()或文件定位函數(shù)如fseek()、fsetpos()、rewind()等。

文件名filename的長度最大為FILENAME_MAX個(gè)字符，一次最多可打開FOPEN_MAX個(gè)文件(在<stdio.h>中定義)。

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1.1.2 freopen

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#include <stdio.h> FILE *freopen(const char *filename, const char *mode, FILE *stream); 返回：成功為stream，失敗為NULL

以mode指定的方式打開文件filename，并使該文件與流stream相關(guān)聯(lián)。freopen()先嘗試關(guān)閉與stream關(guān)聯(lián)的文件，不管成功與否，都繼續(xù)打開新文件。

該函數(shù)的主要用途是把系統(tǒng)定義的標(biāo)準(zhǔn)流stdin、stdout、stderr重定向到其他文件。

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1.1.3 fflush

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#include <stdio.h> int fflush(FILE *stream); 返回：成功為0，失敗返回EOF

對輸出流(寫打開)，fflush()用于將已寫到緩沖區(qū)但尚未寫出的全部數(shù)據(jù)都寫到文件中；對輸入流，其結(jié)果未定義。如果寫過程中發(fā)生錯(cuò)誤則返回EOF，正常則返回0。

fflush(NULL)用于刷新所有的輸出流。

程序正常結(jié)束或緩沖區(qū)滿時(shí)，緩沖區(qū)自動清倉。

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1.1.4 fclose

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#include <stdio.h> int flcose(FILE *stream); 返回：成功為0，失敗返回EOF

刷新stream的全部未寫出數(shù)據(jù)，丟棄任何未讀的緩沖區(qū)內(nèi)的輸入數(shù)據(jù)并釋放自動分配的緩沖區(qū)，最后關(guān)閉流。

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1.1.5 remove

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#include <stdio.h> int remove(const char *filename); 返回：成功為0，失敗為非0值

刪除文件filename。

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1.1.6 rename

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#include <stdio.h> int rename(const char *oldfname, const char *newfname); 返回：成功為0，失敗為非0值

把文件的名字從oldfname改為newfname。

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1.1.7 tmpfile

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#include <stdio.h> FILE *tmpfile(void); 返回：成功為流指針，失敗為NULL

以方式"wb+"創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)文件，并返回該流的指針，該文件在被關(guān)閉或程序正常結(jié)束時(shí)被自動刪除。

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1.1.8 tmpnam

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#include <stdio.h> char *tmpnam(char s[L_tmpnam]); 返回：成功為非空指針，失敗為NULL

若參數(shù)s為NULL(即調(diào)用tmpnam(NULL))，函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)不同于現(xiàn)存文件名字的字符串，并返回一個(gè)指向一內(nèi)部靜態(tài)數(shù)組的指針。

若s非空，則函數(shù)將所創(chuàng)建的字符串存儲在數(shù)組s中，并將它作為函數(shù)值返回。s中至少要有L_tmpnam個(gè)字符的空間。

tmpnam函數(shù)在每次被調(diào)用時(shí)均生成不同的名字。在程序的執(zhí)行過程中，最多只能確保生成TMP_MAX個(gè)不同的名字。注意tmpnam函數(shù)只是用于創(chuàng)建一個(gè)名字，而不是創(chuàng)建一個(gè)文件。

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1.1.9 setvbuf

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#include <stdio.h> int setvbuf(FILE *stream, char *buf, int mode, size_t size); 返回：成功返回0，失敗返回非0

控制流stream的緩沖區(qū)，這要在讀、寫以及其他任何操作之前設(shè)置。

如果buf非空，則將buf指向的區(qū)域作為流的緩沖區(qū)，如果buf為NULL，函數(shù)將自行分配一個(gè)緩沖區(qū)。

size決定緩沖區(qū)的大小。

mode指定緩沖的處理方式，有如下值：

• _IOFBF，進(jìn)行完全緩沖；
• _IOLBF，對文本文件表示行緩沖；
• _IOLNF，不設(shè)置緩沖。

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1.1.10 setbuf

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#include <stdio.h> void setbuf(FILE *stream, char *buf);

如果buf為NULL，則關(guān)閉流stream的的緩沖區(qū)；否則setbuf函數(shù)等價(jià)于：

?(void)setvbuf(stream, buf, _IOFBF, BUFSIZ)

注意自定義緩沖區(qū)的尺寸必須為BUFSIZ個(gè)字節(jié)。

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1.2 格式化輸出

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1.2.1 fprintf

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#include <stdio.h> int fprintf(FILE *stream, const char *format,…); 返回：成功為實(shí)際寫出的字符數(shù)，出錯(cuò)返回負(fù)值

按照format說明的格式把變量表中變量內(nèi)容進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并寫入stream指向的流。

格式化字符串由兩種類型的對象組成：普通字符(它們被拷貝到輸出流)與轉(zhuǎn)換規(guī)格說明(它們決定變量的轉(zhuǎn)換和輸出格式)。每個(gè)轉(zhuǎn)換規(guī)格說明均以字符%開頭，以轉(zhuǎn)換字符結(jié)束。如果%后面的字符不是轉(zhuǎn)換字符，那么該行為是未定義的。

轉(zhuǎn)換字符列表如下：

字符	說明
d, i	int；有符號十進(jìn)制表示法
o	unsigned int；無符號八進(jìn)制表示法（無前導(dǎo)0）
x, X	unsigned int；無符號十六進(jìn)制表示法（無前導(dǎo)0X和0x），對0x用abcdef，對0X用ABCDEF
u	unsigned int；無符號十進(jìn)制表示法
c	int；單個(gè)字符，轉(zhuǎn)換為unsigned char類型后輸出
s	char *；輸出字符串直到'\0'或者達(dá)到精度指定的字符數(shù)
f	double；形如[-]mmm.ddd的十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)表示法，d的數(shù)目由精度確定。缺省精度為6位，精度為0時(shí)不輸出小數(shù)點(diǎn)
e, E	double；形如[-]m.dddddde[+-]xx或者[-]m.ddddddE[+-]xx的十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)表示法，d的數(shù)目由精度確定。缺省精度為6位，精度為0時(shí)不輸出小數(shù)點(diǎn)
g G	double；當(dāng)指數(shù)值小于-4或大于等于精度時(shí)，采用%e或%E的格式；否則使用%f的格式。尾部的0與小數(shù)點(diǎn)不打印
p	void *；輸出指針值（具體表示與實(shí)現(xiàn)相關(guān)）
n	int *；到目前為止以此格式調(diào)用函數(shù)輸出的字符的數(shù)目將被寫入到相應(yīng)變量中，不進(jìn)行變量轉(zhuǎn)換
%	不進(jìn)行變量轉(zhuǎn)換，輸出%

在%與轉(zhuǎn)換字符之間依次可以有下列標(biāo)記：

標(biāo)記	說明
-	指定被轉(zhuǎn)換的變量在其字段內(nèi)左對齊
+	指定在輸出的數(shù)前面加上正負(fù)號
空格	如果第一個(gè)字符不是正負(fù)號，那么在其前面附加一個(gè)空格
0	對于數(shù)值轉(zhuǎn)換，在輸出長度小于字段寬度時(shí)，加前導(dǎo)0
#	指定其他輸出格式，對于o格式，第一個(gè)數(shù)字必須為零；對于x/X格式，指定在輸出的非0值前加0x或0X；對于e/E/f/g/G格式，指定輸出總有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)；對于g/GG格式，還指定輸出值后面無意義的0將被保留。
寬度[number]	一個(gè)指定最小字段寬的數(shù)。轉(zhuǎn)換后的變量輸出寬度至少要達(dá)到這個(gè)數(shù)值。如果變量的字符數(shù)小于此數(shù)值，那么在變量左/右邊添加填充字符。填充字符通常為空格（設(shè)置了0標(biāo)記則為0）。
.	點(diǎn)號用于把字段寬和精度分開
精度[number]	對于字符串，說明輸出字符的最大數(shù)目；對于e/E/f格式，說明輸出的小數(shù)位數(shù)；對于g/G格式，說明輸出的有效位數(shù)；對于整數(shù)，說明輸出的最小位數(shù)（必要時(shí)可加前導(dǎo)0）
h/l/L	長度修飾符，h表示對應(yīng)的變量按short或unsigned short類型輸出；l表示對應(yīng)的變量按long或unsigned long類型輸出；L表示對應(yīng)的變量按long double類型輸出

在格式串中字段寬度和精度二者都可以用*來指定，此時(shí)該值可通過轉(zhuǎn)換對應(yīng)的變量來獲得，這些變量必須是int類型。

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1.2.2 printf

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#include <stdio.h> int printf(const char *format, …);

printf(...)等價(jià)于fprintf(stdout, ...)。

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1.2.3 sprintf

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#include <stdio.h> int sprintf(char *buf, const char *format, …); 返回：實(shí)際寫到字符數(shù)組的字符數(shù)，不包括'\0'

與printf()基本相同，但輸出寫到字符數(shù)組buf而不是stdout中，并以'\0'結(jié)束。

注意，sprintf()不對buf進(jìn)行邊界檢查，buf必須足夠大，以便能裝下輸出結(jié)果。

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1.2.4 snprintf

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#include <stdio.h> int snprintf(char *buf, size_t num, const char *format, …);

除了最多為num-1個(gè)字符被存放到buf指向的數(shù)組之外，snprintf()和sprintf()完全相同。數(shù)組以'\0'結(jié)束。

該函數(shù)不屬于C89(C99增加的)，但應(yīng)用廣泛，所以將其包括了進(jìn)來。

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1.2.5 vprintf

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1.2.6 vfprintf

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1.2.7 vsprintf

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1.2.8 vsnprintf

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#include <stdarg.h> #include <stdio.h> int vprintf(char *format, va_list arg); int vfprintf(FILE *stream, const char *format, va_list arg); int vsprintf(char *buf, const char *format, va_list arg); int vsnprintf(char *buf, size_t num, const char *format, va_list arg);

這幾個(gè)函數(shù)與對應(yīng)的printf()等價(jià)，但變量表由arg代替。參見第7節(jié)有關(guān)<stdarg.h>頭文件的討論。

vsnprintf是C99增加的。

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1.3 格式化輸入

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1.3.1 fscanf

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#include <stdio.h> int fscanf(FILE *stream, const char *format, …); 返回：成功為實(shí)際被轉(zhuǎn)換并賦值的輸入項(xiàng)數(shù)目， 到達(dá)文件尾或變量被轉(zhuǎn)換前出錯(cuò)為EOF

在格式串format的控制下從流stream中讀入字符，把轉(zhuǎn)換后的值賦給后續(xù)各個(gè)變量，在此每一個(gè)變量都必須是一個(gè)指針。當(dāng)格式串format結(jié)束時(shí)函數(shù)返回。

格式串format通常包含有用于指導(dǎo)輸入轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換規(guī)格說明。格式串中可以包含：

• 空格或制表符，他們將被忽略；
• 普通字符(%除外)，與輸入流中下一個(gè)非空白字符相匹配；
• 轉(zhuǎn)換規(guī)格說明：由一個(gè)%、一個(gè)賦值屏蔽字符*(可選)、一個(gè)用于指定最大字段寬度的數(shù)(可選)、一個(gè)用于指定目標(biāo)字段的字符h/l/L(可選)、一個(gè)轉(zhuǎn)換字符組成。

轉(zhuǎn)換規(guī)格說明決定了輸入字段的轉(zhuǎn)換方式。通常把結(jié)果保存在由對應(yīng)變量指向的變量中。然而，如果轉(zhuǎn)換規(guī)格說明中包含有賦值屏蔽字符*，例如%*s，那么就跳過對應(yīng)的輸入字段，不進(jìn)行賦值。輸入字段是一個(gè)由非空白符組成的字符串，當(dāng)遇到空白符或到達(dá)最大字段寬(如果有的話)時(shí)，對輸入字段的讀入結(jié)束。這意味著scanf函數(shù)可以跨越行的界限來讀入其輸入，因?yàn)閾Q行符也是空白符(空白符包括空格、橫向制表符、縱向制表符、換行符、回車符和換頁符)。

轉(zhuǎn)換字符列表如下：

字符	輸入數(shù)據(jù)；變量類型
d	十進(jìn)制整數(shù)；int *
i	整數(shù)；int *。該整數(shù)可以是以0開頭的八進(jìn)制數(shù)，也可以是以0x/0X開頭的十六進(jìn)制數(shù)
o	八進(jìn)制數(shù)（可以帶或不帶前導(dǎo)0）；unsigned int *
u	無符號十進(jìn)制整數(shù)；unsigned int *
x	十六進(jìn)制整數(shù)（可以帶或不帶前導(dǎo)0x/0X)；unsigned int *
c	字符；char *。按照字段寬的大小把讀入的字符保存在指定的數(shù)組中，不加入字符'\0'。字段寬的缺省值為1。在這種情況下，不跳過空白符；如果要讀入下一個(gè)非空白符，使用%1s（數(shù)字1）
s	有非空白符組成的字符串（不包含引號）；char *。該變量指針指向一個(gè)字符數(shù)組，該字符數(shù)組有足夠空間來保存該字符串以及在末尾添加的'\0'
e/f/g	浮點(diǎn)數(shù)；float *。float浮點(diǎn)數(shù)的輸入格式為：一個(gè)任選的正負(fù)號，一串可能包含小數(shù)點(diǎn)的數(shù)字和一個(gè)任選的指數(shù)字段。指數(shù)字段由字母e/E以及后跟的一個(gè)可能帶正負(fù)號的整數(shù)組成
p	用printf("%p")調(diào)用輸出的指針值；void *
n	將到目前為止此調(diào)用所讀的字符數(shù)寫入變量；int *。不讀入輸入字符。不增加轉(zhuǎn)換項(xiàng)目計(jì)數(shù)
[...]	用方括號括起來的字符集中的字符來匹配輸入，以找到最長的非空字符串；char *。在末尾添加'\0'。格式[]...]表示字符集中包含字符]
[^...]	用不在方括號里的字符集中的字符來匹配輸入，以找到最長的非空字符串；char *。在末尾添加'\0'。格式[]...]表示字符集中包含字符]
%	字面值%，不進(jìn)行賦值

字段類型字符：

• 如果變量是指向short類型而不是int類型的指針，那么在d/i/n/o/u/x這幾個(gè)轉(zhuǎn)換字符前可以加上字符h；
• 如果變量是指向long類型的指針，那么在d/i/n/o/u/x這幾個(gè)轉(zhuǎn)換字符前可以加上字符l；
• 如果變量是指向double類型而不是float類型的指針，那么在e/f/g這幾個(gè)轉(zhuǎn)換字符前可以加上字符l；
• 如果變量是指向long double類型的指針，那么在e/f/g前可以加上字符L。

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1.3.2 scanf

#include <stdio.h> int scanf(const char *format, …);

scanf(...)等價(jià)于fscanf(stdin, ...)。

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1.3.3 sscanf

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#include <stdio.h> int sscanf(const char *buf, const char *format, …);

與scanf()基本相同，但sscanf()從buf指向的數(shù)組中讀，而不是stdin。

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1.4 字符輸入輸出函數(shù)

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1.4.1 fgetc

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#include <stdio.h> int fgetc(FILE *stream);

以unsigned char類型返回輸入流stream中下一個(gè)字符(轉(zhuǎn)換為int類型)。如果到達(dá)文件末尾或發(fā)生錯(cuò)誤，則返回EOF。

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1.4.2 fgets

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#include <stdio.h> char *fgets(char *str, int num, FILE *stream); 返回：成功返回str，到達(dá)文件尾或發(fā)生錯(cuò)誤返回NULL

從流stream中讀入最多num-1個(gè)字符到數(shù)組str中。當(dāng)遇到換行符時(shí)，把換行符保留在str中，讀入不再進(jìn)行。數(shù)組str以'\0'結(jié)尾。

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1.4.3 fputc

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#include <stdio.h> int fputc(int ch, FILE *stream); 返回：成功為所寫的字符，出錯(cuò)為EOF

把字符ch(轉(zhuǎn)換為unsigned char類型)輸出到流stream中。

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1.4.4 fputs

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#include <stdio.h> int fputs(const char *str, FILE *stream); 返回：成功返回非負(fù)值，失敗返回EOF

把字符串str輸出到流stream中，不輸出終止符'\0'。

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1.4.5 getc

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#include <stdio.h> int getc(FILE *stream);

getc()與fgetc()等價(jià)。不同之處為：當(dāng)getc函數(shù)被定義為宏時(shí)，它可能多次計(jì)算stream的值。

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1.4.6 getchar

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#include <stdio.h> int getchar(void);

等價(jià)于getc(stdin)。

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1.4.7 gets

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#include <stdio.h> char *gets(char *str); 返回：成功為str，到達(dá)文件尾或發(fā)生錯(cuò)誤則為NULL

從stdin中讀入下一個(gè)字符串到數(shù)組str中，并把讀入的換行符替換為字符'\0'。

gets()可讀入無限多字節(jié)，所以要保證str有足夠的空間，防止溢出。

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1.4.8 putc

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#include <stdio.h> int putc(int ch, FILE *stream);

putc()與fputc()等價(jià)。不同之處為：當(dāng)putc函數(shù)被定義為宏時(shí)，它可能多次計(jì)算stream的值。

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1.4.9 putchar

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#include <stdio.h> int putchar(int ch);

等價(jià)于putc(ch, stdout)。

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1.4.10 puts

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#include <stdio.h> int puts(const char *str); 返回：成功返回非負(fù)值，出錯(cuò)返回EOF

把字符串str和一個(gè)換行符輸出到stdout。

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1.4.11 ungetc

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#include <stdio.h> int ungetc(int ch, FILE *stream); 返回：成功時(shí)為ch，出錯(cuò)為EOF

把字符ch(轉(zhuǎn)換為unsigned char類型)寫回到流stream中，下次對該流進(jìn)行讀操作時(shí)，將返回該字符。對每個(gè)流只保證能寫回一個(gè)字符(有些實(shí)現(xiàn)支持回退多個(gè)字符)，且此字符不能是EOF。

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1.5 直接輸入輸出函數(shù)

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1.5.1 fread

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#include <stdio.h> size_t fread(void *buf, size_t size, size_t count, FILE *stream); 返回：實(shí)際讀入的對象數(shù)

從流stream中讀入最多count個(gè)長度為size個(gè)字節(jié)的對象，放到buf指向的數(shù)組中。

返回值可能小于指定讀入數(shù)，原因可能是出錯(cuò)，也可能是到達(dá)文件尾。實(shí)際執(zhí)行狀態(tài)可用feof()或ferror()確定。

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1.5.2 fwrite

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#include <stdio.h> size_t fwrite(const void *buf, size_t size, size_t count, FILE *stream); 返回：實(shí)際輸出的對象數(shù)

把buf指向的數(shù)組中count個(gè)長度為size的對象輸出到流stream中，并返回被輸出的對象數(shù)。如果發(fā)生錯(cuò)誤，則返回一個(gè)小于count的值。

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1.6 文件定位函數(shù)

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1.6.1 fseek

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#include <stdio.h> int fseek(FILE *stream, long int offset, int origin); 返回：成功為0，出錯(cuò)為非0

對流stream相關(guān)的文件定位，隨后的讀寫操作將從新位置開始。

對于二進(jìn)制文件，此位置被定位在由origin開始的offset個(gè)字符處。origin的值可能為SEEK_SET(文件開始處)、SEEK_CUR(當(dāng)前位置)或SEEK_END(文件結(jié)束處)。

對于文本流，offset心須為0，或者是由函數(shù)ftell()返回的值(此時(shí)origin的值必須是SEEK_SET)。

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1.6.2 ftell

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#include <stdio.h> long int ftell(FILE *stream);

返回與流stream相關(guān)的文件的當(dāng)前位置。出錯(cuò)時(shí)返回-1L。

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1.6.3 rewind

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#include <stdio.h> void rewind(FILE *stream);

rewind(fp)等價(jià)于fssek(fp, 0L, SEEK_SET)與clearerr(fp)這兩個(gè)函數(shù)順序執(zhí)行的效果，即把與流stream相關(guān)的文件的當(dāng)前位置移到開始處，同時(shí)清除與該流相關(guān)的文件尾標(biāo)志和錯(cuò)誤標(biāo)志。

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1.6.4 fgetpos

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#include <stdio.h> int fgetpos(FILE *stream, fpos_t *position); 返回：成功返回0，失敗返回非0

把流stream的當(dāng)前位置記錄在*position中，供隨后的fsetpos()調(diào)用時(shí)使用。

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1.6.5 fsetpos

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#include <stdio.h> int fsetpos(FILE *stream, const fpos_t *position); 返回：成功返回0，失敗返回非0

把流stream的位置定位到*position中記錄的位置。*position的值是之前調(diào)用fgetpos()記錄下來的。

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1.7 錯(cuò)誤處理函數(shù)

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當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤或到達(dá)文件末尾時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)庫中的許多函數(shù)將設(shè)置狀態(tài)指示符。這些狀態(tài)指示符可被顯式地設(shè)置和測試。另外，(定義在<errno.h>中的)整數(shù)表達(dá)式errno可包含一個(gè)出錯(cuò)序號，該數(shù)將進(jìn)一步給出最近一次出錯(cuò)的信息。

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1.7.1 clearerr

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#include <stdio.h> void clearerr(FILE *stream);

清除與流stream相關(guān)的文件結(jié)束指示符和錯(cuò)誤指示符。

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1.7.2 feof

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#include <stdio.h> int feof(FILE *stream); 返回：到達(dá)文件尾時(shí)返回非0值，否則返回0

與流stream相關(guān)的文件結(jié)束指示符被設(shè)置時(shí)，函數(shù)返回一個(gè)非0值。

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1.7.3 ferror

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#include <stdio.h> int ferror(FILE *stream); 返回：無錯(cuò)返回0，有錯(cuò)返回非0

與流stream相關(guān)的文件出錯(cuò)指示符被設(shè)置時(shí)，函數(shù)返回一個(gè)非0值。

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1.7.4 perror

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#include <stdio.h> void perror(const char *str);

perror(s)用于輸出字符串s以及與全局變量errno中的整數(shù)值相對應(yīng)的出錯(cuò)信息，具體出錯(cuò)信息的內(nèi)容依賴于實(shí)現(xiàn)。該函數(shù)的功能類似于：

fprintf(stderr, "%s: %s\n", s, "出錯(cuò)信息");

可參見第3節(jié)介紹的strerror函數(shù)。

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創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎

總結(jié)

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