c语言完整的数据输入输出（CC语言5）

c语言完整的数据输入输出（CC语言5）8 输出阶段：显示程序执行的结果。6.1 显示提示信息； 6.2 读取数据； 7 计算阶段 ：由输入推导出输出的过程。通常通过各种计算得到。4 其他文件中的全局变量的extern声明；5 变量定义：为一些在程序编写时值未知的数据预约他们的存放处 ；6 输入阶段 ：获取执行时才能确定的用户数据。输入过程一般包括两步 ：

首先看一下一般程序的组成：

1 库文件包含，为可能需要调用的库函数或类定义包含库文件。

2 类型定义，包括结构体类型、类类型；

3 函数声明；

4 其他文件中的全局变量的extern声明；

5 变量定义：为一些在程序编写时值未知的数据预约他们的存放处 ；

6 输入阶段 ：获取执行时才能确定的用户数据。输入过程一般包括两步 ：

6.1 显示提示信息； 6.2 读取数据；

7 计算阶段 ：由输入推导出输出的过程。通常通过各种计算得到。

8 输出阶段：显示程序执行的结果。

由上可知，输入、输出是程序很重要的组成部分。

通常，输入输出的方向性问题是站在内存的角度去看的：

输入输出作为库载入，也是为了空间效率的考量，当你不需要时，就可以不载入，让程序更轻量级。

一、C语言的输入输出

程序输入源和输出目标统称为设备(device)。无论什么设备，是用于输入还是输出，C语言都通过流进行输入和输出操作。

流与文件息息相关。这里的文件指的不是磁盘文件，而是程序待处理的流和实际物理设备之间的媒介。大多数情况下，C语言的初学者无需了解这些文件，因为流、文件、设备之间的交互都由C库函数和操作系统自动完成。

C语言的流有两种模式：文本模式和二进制模式。文本流只由字符组成，如发送至屏幕的文本数据。文本流被组织成行，每行最多可255个字符，且以行结束符或换行符结尾。文本流中的某些字符（如换行符）有特殊的含义。

ASCII文件是将存储在文件中的每个字节解释成一个ASCII字符，二进制文件是将文件内容解释成一个二进制的比特流，由程序解释这些比特流的意义。

1 C语言控制台的输入输出

可以用printf()、scanf()等函数直接读取和写入控制台或文件。控制台I/O函数自动写入stdout(标准输出，输入缓冲区)或读取stdin（标准输入，输出缓冲区），这些是预定义的文件指针。

1.1 输出

printf("格式控制串" "输出项列表")

格式控制串包括： ① 普通字符：原样输出； ② 转义字符，以"\"开头； ③ 格式说明符，以"%"开头，控制数据输出格式以及作为变量的占位符。 输出项列表：是与“格式控制串”中以“%”开头的占位符对应的变量；

1.2 输入

在用scanf()函数传参时，数值和字符类型变量之前要使用取地址符&，而字符串变量则不需要，因为其变量名本身就代表内存地址。

scanf("%d %d" &a &b); 函数返回值为int型。如果a和b都被成功读入，那么scanf的返回值就是2； 如果只有a被成功读入，返回值为1； 如果a和b都未被成功读入，返回值为0； 如果遇到错误或遇到end of file，返回值为EOF。end of file为Ctrl z 或者Ctrl d。

2 C语言文件的输入输出

对文件操作的顺序：打开文件→读写文件→关闭文件。打开文件是指将文件从磁盘调入内存，并与文件操作指针建立关联。文件使用结束应及时关闭，以免丢失信息，关闭文件的同时也是存盘的过程。

一旦建立了一个流，将它与文件相关联的一种方法是使用函数fopen()。

fopen()打开一个文件并且创建一个用于存储文件和缓冲区信息的结果，返回指向该结构的指针。

fclose()关闭文件并刷新缓冲区。

c语言在文件中存取数据有两种方式：顺序读写和随机读写，即可以通过一般的读写操作函数进行顺序存取，又可以通过函数fseek(fp 位移量 起始点)对文件中的位置指针进行定位，再用读写操作函数进行存取，即实现随机存取。

文本文件在读入内存时先转换为二进制文件，并直接在屏幕上显示字符，因此便于阅读和逐个字符打印。

二进制文件在读写数据时不需要转换，但显示在屏幕上时需要先转换为ASCII码再显示。

fgets(str n fp)的功能是：从fp所指向的文件中读取长度不超过n-1的字符串存入str开始的内存。

fputs(p1 p2)从p1开始的内存中读取一个字符串存入p2指向的文件。

若在取字符过程中遇到行结束标志\n或文件结束标志EOF（-1），则读取操作自动结束。取出的字符数可以少于n-1个。取字符结束后自动在末尾加上字符串结束标志\0。

feof(fp)测试文件是否结束，返回1或0。

fread(buffer size cout fp)从文件指针fp指向的文件中读取count个size大小的数据存入内存buffer开始的单元

FILE* file=fopen("test.txt" "r"); int iSize=filelength(fileno(file)); fclose(file);

filelength函数用于获取文件的长度，但是最大只能获取2g的文件大小，因为返回值类型long使用4个字节大小来表示，最大为2的31次方也就是2G的大小。

long filelength(int _FileHandle); _FileHandle：文件的句柄。 返回值：文件的大小，单位为字节。

缓冲输入，将若干内容先存储到称为缓冲区（buffer）的临时存储区域，等待适当时机将缓冲区内的内容变得对程序可用，非缓冲输入是不使用缓冲区，直接让输入对程序可用。缓冲输入对于频繁读写有更高的效率，而非缓冲输入是即时交互程序所需要的。

fwrite() 向指定的文件中写入若干数据块，如成功执行则返回实际写入的数据块数目。该函数以二进制形式对文件进行操作，不局限于文本文件。

size_t fwrite(const void* buffer size_t size size_t count FILE* stream); 返回值：返回实际写入的数据块数目 （1）buffer：是一个指针，对fwrite来说，是要获取数据的地址； （2）size：要写入内容的单字节数； （3）count:要进行写入size字节的数据项的个数； （4）stream:目标文件指针； （5）返回实际写入的数据项个数count。 FILE * pFile; char buffer[] = { 'x' 'y' 'z' }; pFile = fopen ( "myfile.bin" "wb" ); fwrite (buffer sizeof(char) sizeof(buffer) pFile ); fclose (pFile);

文件指针FILE *fp，FILE是一个结构：

typedef struct { short level; /* fill/empty level of buffer */ unsigned flags; /* File status flags */ char fd; /* File descriptor */ unsigned char hold; /* Ungetc char if no buffer */ short bsize; /* Buffer size */ unsigned char *buffer; /* Data transfer buffer */ unsigned char *curp; /* Current active pointer */ unsigned istemp; /* Temporary file indicator */ short token; /* Used for validity checking */ } FILE; /* This is the FILE object */ 二、C 语言的输入输出

1 C 控制台的输入输出

输入是数据从输入设备（如键盘、磁盘和鼠标等）到内存的过程，输出是内存中的数据输出到输出设备（如显示屏幕、打印机和磁盘等）的过程。输入输出过程中，数据像流水一样从一处流到另外一处，C 形象地描述该过程为流。流的内容可以是ASCII码字符、二进制形式的数据、图形图像、数字音频视频或者其他形式的信息。

C 语言本身是不提供输入输出操作的，它的输入/输出（input/output）由标准库提供。标准库定义了一组类型，支持对文件和控制窗口等设备的读写（I\O）。还定义了其他一些类型，使string 对象能够像文件一样操作，从而使编程者无须I\O 就能实现数据与字符之间的转换。这些I\O 类型都定义了如何读写内置数据类型的值。此外，类的设计者还可以很方便地使用I\O 标准库设施读写自定义类的对象。类类型通常使用IO 标准库为内置类型定义的操作符和规则来进行读写。

printf()、scanf()不能“智能”地处理类型，这个任务交给程序员去完成。同时，也无法直接用预定义的库函数来完成类类型的输入输出。这使得程序员不得不用更多的代码来完成新类型数据的输入输出。作为比C更好的语言，C 当然会提出解决问题的方式，这就是流（Stream）。 流(stream)是由字符(或其他类型的数据)构成的“流”(flow)。流向程序，称为输入流(inputstream)。流出程序，则称为输出流(output stream)。如输入流来自键盘，表明程序要从键盘获取输入。如输入流来自文件，表明程序要从文件获取输入。类似地，输出流可发送给屏幕或文件 可将流连接到的文件视为这个流的值。可以将流与文件断开，再连接到另一个文件，换言之，可以更改流变量的值。然而，必须使用专门处理流的函数才能完成这些更改。不能像使用int 或char 类型的变量那样在赋值语句中使用流变量。虽然流是变量，但它们是特殊的变量。

C 标准库的输入输出功能就涉及了流的使用。C 的输入输出流是指由若干字节组成的字节序列，这些字节中的数据按顺序从一个对象传送到另一个对象。流实际上是程序中输入或者输出设备的一种抽象表示，它表示了信息从源端到目的端的运动。在输入操作时， 字节流从输入设备（如键盘、磁盘）流向内存；在输出操作时，字节流从内存流向输出设备（例如屏幕、打印机、磁盘等）。流中的内容可以是ASCII 字符、二进制形式的数据、图形图像、数字音频视频或其他形式的信息。

实际上，在内存中为每个数据流开辟一个内存缓冲区，是用来存放流中的数据。流是与内存缓冲区相对应的，或者可以说，缓冲区中的数据就是流。

C 采用继承的方法建立了比较实用的流库。

输入输出流被定义为类，C 的I/O库中的类称为流类，用流类定义的对象称为流对象。

C 预定义了四个流对象：cin、cout、cerr和clog，分别对应于标准输入流、标准输出流、无缓冲的标准错误流以及有缓冲的标准错误流。

C 流库中的所有流、对象和函数都定义在标准名字空间std中，因此，使用I/O流需要用到以下名字限定语法。

std::cin、std::cout、std::endl

endl插入一个新行并刷新流；flush刷新流。

cin对象的默认输入设备是键盘；cout对象的默认输出设备是屏幕。不同数据类型的输入和输出是对插入操作符和抽取操作符的重载。操作后的返回结果仍然是输入输出流的对象，便于连续输入或输出。

当开始执行C 程序时，C 会有几个自动打开的预定义流，分别是：cin（相当于C的stdin）、cout（相当于C的stdout）、cerr和clog（相当于C的stderr）。

cerr没有被缓冲，而clog有被缓冲。

默认情况下，C 标准流cin和cout被连到控制台上，但它也可以被重新定向。cerr和clog与标准错误设备相关连，它不能被重新定向，因此，输出到cerr和clog的信息总是能在屏幕上显示。

istream流类将运算符>>重载为输入运算符。重载运算符函数operator>>的第二个参数必须是一个引用。

ostream流类将运算符<<重载为输出运算符。重载运算符函数operator<<的第二个参数必须是一个引用。

istream和ostream两个类提供了流库的主要输入输出界面。

输出运算符<<也称为插入（Inserting）运算符，通过输出运算符传送到输出设备。输出运算符有两个操作数，左操作数为ostream类类型的对象，右操作数是存储输出数据的变量，可以是一个预定义类型的变量，也可以是重载了该运算符（<<）的类的对象。输出运算符采用左结合方式，允许多个输出操作组合到一个语句中。

输入出运算符>>也称为提取（Extraction）运算符，通过输入运算符传送到输入设备。输入运算符有两个操作数，左操作数为istream类类型的对象，右操作数是存储输出数据的变量，可以是一个预定义类型的变量，也可以是重载了该运算符（>>）的类的对象。输出运算符采用左结合方式，允许多个输出操作组合到一个语句中。

在默认情况下，运算符>>跳过空白符，然后读入对应于输入变量类型的值。对于类型char*（作为串看待），运算符>>的作用也是跳过空白，读入以下非空白字符，直到发现另一个空白字符为止，并在串尾放一个字符'\0'，要小心避免串溢出。

C 预定义的流对象也可以使用操纵符进行格式化输出：操纵符算子manipulator是一系列特殊的函数，它不属于任何类的成员，主要用来格式化输入输出，定义在iostream.h和iomanip.h两个头文件中。

如width，setf 和precision可用于格式化输出。这些输出函数同时适用于连接到屏幕的cout 流和连接到文件的输出流。

cout<<a; cout是对象，<<是操作符，a是操作数。 输出a的16进制：cout<<hex<<a<<endl; //表明浮点数用科学表示法输出 cout.setf(ios::scientific ios::floatfield); cout.setf(ios::fixed ios::floatfield);

cin以空格作为字符串的结束依据，不会被读入。

用cin输入时是以空格、回车或Tab键作为结束符。因此无法输入包含空白字符的字符串

在用cin输入时，要注意输入的字符串的长度不能超过数组的长度。因此，最好在输出的提示信息中告知允许的最长字符串长度。

成员函数getline可以将空格一起读入；

istream& getline(char * int char = '\n');

第一个参数用于指定字符数组的首地址； 第二个参数用于指定允许诗篇的最多字符个数； 第三个参数用于指定表示输入结束的字符，默认为回车

操作实例：

a．使用流操纵符输出整数100的八进制、十进制和十六进制的表示。 cout << oct << 100 << ‘\t’ << dec << 100 << ‘\t’ << hex << 100 << endl; b．以科学计数法显示实型数123.4567。 cout << scientific << 123.456 << endl; c．将整型数a输出到一个宽度为6的区域，空余部分用’$’填空。 cout << setw(6) << setfill(‘$’) << a << endl ; d．输出char *类型的变量ptr中保存的地址。 cout << (void *)ptr << endl;

2 C 文件的输入输出

文件和程序变量都可存储值，而且都可从中检索(获取)值。程序变量只存在于程序运行期间，而文件在程序运行前就可能存在，而且在程序终止之后可继续存在。简单地说，文件可以是永久性的，变量则不然。文件能存储大量数据，变量则不能提供如此大的存储量。

如直接处理而不需显示的数据一般以二进制形式存储文件，字符串显示数据通常以文本形式存储。

如何对文件进行读写操作？

实例化一个流对象，利用流对象方法open打开一个文件（参数是路径 打开方式），这样就可以对文件进行读写了。如果某些文件因为某些原因不能打开（如欲写文件的磁盘已满，或想写到U盘，但U盘沿未插好等），流对象的值为0。在对文件进行操作前，必须确保文件已打开，否则要进行相应的处理。为确认打开文件是否成功，通常固定采用好下程序段。

ifstream ifile("test.txt"); if(!ifile) { cout<"Can't open the file!\n"; exit(1); //标准库函数，在stdlib.h中，程序结束，并返回1作为错误代码 }

在C 中有ifstream和ofstream类，它们的默认输入/输出设备都是磁盘文件。

在C 中，要进行文件I/O，首先必须创建一个流，然后将这个流与文件相关联（称为打开文件），这时才能进行读写操作。使用完后，需要关闭文件。

ofstream ofile("test.txt");

ofstream类自动打开文件的构造函数，该构造函数的参数和默认值与open()函数相同。

可用文件保存程序输入或接收程序输出。用于程序I/O 的“文件”和用于保存程序的“文件”没有区别。利用“流”，程序可以采用统一的方式处理文件输入与键盘输入，并可采用统一的方式处理文件输出与屏幕输出。

fstream file("test.txt" ios::out); file<"2 sex:"<endl;

cin 和cout 流是系统已经为你声明好的。要将流连接到文件，必须像声明其他任何变量那样声明流。“输入文件流”(input-file stream)变量的类型名称是ifstream；“输出文件流”(output-file stream)变量的类型名称是ofstream。所以，要将inStream 声明为用于文件的输入流，将outStream 声明为用于另一个文件的输出流。

ifstream 类型的流可通过调用成员函数open 连接到文件。之后就可从文件读取输入。

ofstream 类型的流可通过调用成员函数open 连接到文件。之后就可将输出发送到文件。

需要使用如下所示的语句：

ifstream inStream; ofstream outStream;

流变量(例如前面声明的inStream 和outStream)必须连接到一个文件。这称为打开文件，用open 函数完成该操作。例如，假定希望输入流inStream 连接到infile.dat 文件，程序首先执行以下语句，然后才能从该文件读取输入：

inStream.open("infile.dat");

程序使用的每个输入和输出文件都有两个名称。外部文件名是文件真实名称，但只在open函数调用中使用一次，该函数将文件连接到一个流。一旦调用了open，就必须将流名称作为文件名使用。

程序完成从文件输入或者向文件输出之后，应该将文件关闭。关闭文件导致流与文件断开。调用close 函数关闭文件。：inStream.close();

如程序正常终止，但没有关闭文件，系统会自动为你关闭。但最好养成主动关闭文件的好习惯，原因有二。

其一，只有在程序正常终止的前提下，系统才会为你关闭文件。假如程序因为错误而异常终止，文件就不会关闭，并可能损坏。程序在结束文件处理后立即关闭文件，文件损坏的几率就大大降低。

其二，你可能希望程序将输出发送给一个文件，以后又将那些输出读回程序。为此，程序应该在完成向文件的写入之后立即关闭文件，再用open 函数将文件连接到一个输入流(也可以打开一个文件，并同时进行输入和输出，但方式稍有区别)。

操作符>>和<<可像应用于cin 和cout 那样应用于连接到文件的流。但文件I/O 的编程风格有别于屏幕和键盘I/O。（读取键盘输入应提示并回显用户输入）

可同时打开多个流进行输入输出。因此，一个程序可以既从键盘获取输入，也从一个或多个文件获取输入。同一个程序可以既向屏幕发送输出，也向一个或多个文件发送输出。另外，还可从键盘获取所有输入，并将输出同时发送到屏幕和文件。输入流和输出流可任意组合。

流可作为函数实参使用。唯一限制就是形参必须传引用。

每个输入文件流都有名为eof 的成员函数，用于判断何时读完文件的全部内容，没有更多的输入。

C 读写文件实例：

#include<iostream> #include<fstream> using namespace std; int main() { fstream file("test.txt" ios::out); if(!file.fail()) { cout<<"star write"<<endl; file<<"1 name:"<<"\r\n"; file<<"2 sex:"<<endl; cout<<"successfully writed!"<<endl; } else cout<<"can not open"<<endl; file.close(); system("pause"); return 0; } // reading a text file #include<iostream.h> #include<fstream.h> #include<stdlib.h> int main () { char buffer[256]; ifstream in("test.txt"); if (! in.is_open()) { cout << "Error opening file"; exit (1); } while (!in.eof() ) { in.getline (buffer 100); cout << buffer << endl; } system("pause"); return 0; } 三、有关输入输出的常用函数

putc(); 字符 fscanf(); 字词，遇到空格和换行时结束 puts(); 串、行 fputs(); 串、行，比puts()安全，是puts()的替代函数 printf()与puts()，前者不只是字符串，scanf()与gets()也是一样；

－End－