C語(yǔ)音文件與輸入輸出-62

從問題到程序裘宗燕北京大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院2005年1第八章

文件與輸入輸出機(jī)試系統(tǒng)名單已導(dǎo)入031112031113031121用戶名及密碼均為學(xué)號(hào)訪問地址為：:8080/xdoj/2文件概念C程序中的文件使用結(jié)合介紹計(jì)算機(jī)及程序中一些相關(guān)問題和概念C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的輸入輸出函數(shù)輸入輸出中的格式控制問題交互式程序的概念和相關(guān)問題38.1文件概念輸入、輸出和文件功能解決程序處理的數(shù)據(jù)來(lái)源和結(jié)果的保存問題。程序里的變量至多存在到程序結(jié)束。程序中積累的信息不能通過(guò)變量帶到下次執(zhí)行程序啟動(dòng)時(shí)OS為其分配存儲(chǔ)。程序結(jié)束后該存儲(chǔ)區(qū)可能分配給其他程序內(nèi)存的特性：關(guān)機(jī)后存儲(chǔ)其中的數(shù)據(jù)立刻消失為“持續(xù)”保存數(shù)據(jù)，必須借助外存，磁盤、磁帶等語(yǔ)言需提供訪問和使用外存的能力。文件是外存數(shù)據(jù)組織的基本單元。4外存數(shù)據(jù)組織在目錄、文件結(jié)構(gòu)中。目錄是子目錄和文件的集合，文件是封裝的數(shù)據(jù)體。目錄、文件通過(guò)名字使用。與外存交換信息主要就是訪問文件。從程序向外送信息是輸出，由外部取信息是輸入。OS通常把所有IO對(duì)象都統(tǒng)一到文件的概念，包括外存文件和各種IO設(shè)備（鍵盤、顯示器、打印機(jī)等）。鍵盤、顯示器等設(shè)備也看作文件，給定“文件名”，有關(guān)操作都通過(guò)相應(yīng)的文件名實(shí)施。IO工作繁雜瑣碎，依賴于運(yùn)行環(huán)境。語(yǔ)言需處理有關(guān)問題、屏蔽細(xì)節(jié)、以利編程，是程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)的難點(diǎn)5C語(yǔ)言本身無(wú)支持IO的結(jié)構(gòu)或者機(jī)制，通過(guò)庫(kù)提供IO具體C系統(tǒng)可提供自己的IO功能。ANSIC把IO納入標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，以提高可移植性。標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)IO基于文件概念，定義了相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和一組IO函數(shù)。文件IO采用流概念。IO的對(duì)象是文件，為與文件交換信息就需要與之建立聯(lián)系，流就是這種聯(lián)系。要從文件輸入，需要?jiǎng)?chuàng)建與文件關(guān)聯(lián)的輸入流。向文件輸出要?jiǎng)?chuàng)建輸出流。還可能創(chuàng)建輸入輸出流建立聯(lián)系（創(chuàng)建流）的操作稱作打開文件，文件打開后就可以對(duì)它操作。一個(gè)文件不再用時(shí)可以切斷聯(lián)系（撤消對(duì)應(yīng)的流），稱為關(guān)閉文件打開、關(guān)閉是文件處理的基本操作6流分為兩類：正文流（字符流）和二進(jìn)制流。正文流：文件是字符行的序列。一行包含0個(gè)或多個(gè)字符，每行最后有換行符'\n'正文流適合一般IO，包括與人交互的IO二進(jìn)制流：把文件看成字節(jié)的序列。二進(jìn)制流操作保證信息寫入文件后按同樣方式讀回，內(nèi)容不會(huì)改變主要用于程序內(nèi)部數(shù)據(jù)的直接保存和裝入，在保存裝入大批數(shù)據(jù)時(shí)速度快，避免轉(zhuǎn)換引起的信息損失通過(guò)二進(jìn)制流保存的文件不適合人閱讀7流通過(guò)特殊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)：標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)定義了一個(gè)類型FILE，其具體定義由實(shí)現(xiàn)確定。FILE中存儲(chǔ)與流操作（IO文件）有關(guān)的信息文件打開操作返回一個(gè)指向FILE的指針（文件指針），代表所建流文件指針類型格式：FILE*對(duì)流的操作都通過(guò)這種FILE指針進(jìn)行可以認(rèn)為文件指針就是流的具體體現(xiàn)文件變量定義格式：FILE*fp;C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)提供一套函數(shù)，包括流創(chuàng)建（打開文件）、撤消（關(guān)閉文件），文件讀寫（通過(guò)流對(duì)文件讀寫）等typedef

struct{shortlevel;/*緩沖區(qū)“滿”或“空”的程度*/unsignedflags;/*文件狀態(tài)標(biāo)志*/charfd;/*文件描述符*/unsignedcharhold;/*如無(wú)緩沖區(qū)不讀取字符*/shortbsize;/*緩沖區(qū)的大小*/unsignedchar*buffer;/*數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的位置*/

unsignedchar*curp;/*當(dāng)前工作指針*/unsignedistemp;/*臨時(shí)文件,指示器*/shorttoken;/*用于有效性檢查*/}FILE;8程序啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)建立三個(gè)文件指針：標(biāo)準(zhǔn)輸入流stdin標(biāo)準(zhǔn)輸出流stdout標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤流stderrstdin與OS標(biāo)準(zhǔn)輸入連接stdout與標(biāo)準(zhǔn)輸出連接stderr通常直接與顯示設(shè)備連接，不能重新定向標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出操作getchar，scanf，putchar等都是對(duì)這些流（stdin，stdout）進(jìn)行的9標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)采用緩沖式

IO。外存（磁盤、磁帶等）速度慢，用成塊方式傳遞數(shù)據(jù)。程序用數(shù)據(jù)的方式不同。為緩和兩者差異，緩沖式IO用一塊存儲(chǔ)區(qū)（緩沖區(qū)）作為文件與程序的中介。10打開文件時(shí)為流建立緩沖區(qū)（一般通過(guò)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配），文件與程序間數(shù)據(jù)傳遞都通過(guò)緩沖區(qū)進(jìn)行。文件關(guān)閉時(shí)釋放流緩沖區(qū)。雖然程序與文件間有緩沖區(qū)，但操作中看不到它的影響（“透明性”），程序就像是直接在與外存打交道?！巴该餍浴彼枷朐谟?jì)算機(jī)領(lǐng)域里非常重要，是許多設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。在許多領(lǐng)域里都能夠看到。例如網(wǎng)絡(luò)傳輸，數(shù)字電話等等。118.2文件的使用通過(guò)重新定向可以將文件作為IO對(duì)象，把與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備（鍵盤、顯示器）連接的標(biāo)準(zhǔn)流轉(zhuǎn)連到指定文件這種做法有很大局限性：形成的定向在程序執(zhí)行中不能改變無(wú)法使用多個(gè)文件（只有流stdin和stdout）為在程序中方便地使用文件，需要利用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的文件操作函數(shù)，通過(guò)建立輸入輸出流的方式使用文件。12文件的打開和關(guān)閉

fopen打開文件，返回FILE指針，通過(guò)這種指針可進(jìn)行各種文件操作。原型：FILE*fopen(constchar*filename,constchar*mode)filename是文件名；mode指明文件打開方式?；痉绞剑?r"按讀方式打開文件，找不到文件則失敗"w"按寫方式打開，文件已有則丟棄原內(nèi)容"a"按添加方式打開或創(chuàng)建文件，在已有部分之后寫"r+"讀更新方式，可以對(duì)文件讀或?qū)?w+"寫更新方式，可寫讀，如文件存在則丟棄原內(nèi)容"a+"添加并可讀方式，從文件尾接著寫13用二進(jìn)制方式時(shí)加b："rb"、"wb+"、"a+b"以讀寫方式打開文件，使用時(shí)有特殊規(guī)定若文件打開出錯(cuò)，fopen返回空指針值關(guān)閉文件用函數(shù)fclose，原型：intfclose(FILE*stream)

關(guān)閉前將輸出流緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)送入文件；而后釋放緩沖區(qū)。正常時(shí)返回0，否則返回EOF。能同時(shí)打開的文件數(shù)有限，文件用完后應(yīng)關(guān)閉流程序退出時(shí)所有文件將自動(dòng)關(guān)閉14使用文件的基本編程模式：FILE*fp;fp=fopen("myfile.abc","r");if(fp==NULL){/*處理文件打不開的情況，可能return*/}....../*對(duì)文件的操作*/fclose(fp);文件操作都是與外部打交道，能否正常完成，依賴于外部環(huán)境當(dāng)時(shí)的情況。所以：fopen后應(yīng)檢查函數(shù)返回值，確保后續(xù)操作有效15若想通過(guò)交互輸入文件名，可采用如下程序模式：intmain(){charfname[128];/*注意越界危險(xiǎn)*/FILE*fp;

printf("Filename:");

scanf("%127s",fname);/*讀入不超過(guò)127字符*/if((fp=fopen(fname,"r"))!=NULL){......}......}如果必須得到正確的文件名并正確打開，可用循環(huán)while(1){

printf("Filename:");scanf("%127s",fname);if((fp=fopen(fname,"r"))!=NULL)break;

printf("Filenameerror!\n");}16文件輸入輸出函數(shù)字符IO函數(shù)字符IO函數(shù)fgetc和fputc的原型：intfgetc(FILE*fp) 從流fp讀字符intfputc(intc,FILE*fp)向fp寫字符返回該字符。遇文件結(jié)束fgetc返回EOF，出錯(cuò)時(shí)都返回EOF。返回值是int類型，原因與getchar相同。getc和putc與上述函數(shù)類似，用宏實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)流的字符讀寫函數(shù)通常如下定義：#definegetchar()getc(stdin)#defineputchar(c)putc(c,stdout)17程序cat，將命令行參數(shù)作為文件名，順序復(fù)制到標(biāo)準(zhǔn)輸出；無(wú)文件名時(shí)由stdin向stdout復(fù)制：#include<stdio.h>voidfilecopy(FILE*ifp,FILE*ofp){/*文件復(fù)制*/

intc;while((c=getc(ifp))!=EOF)putc(c,ofp);}intmain(intargc,char*argv[]){FILE*ifp;char*name=argv[0];if(argc==1){/*無(wú)參數(shù)情況*/

filecopy(stdin,stdout);return0;}while(*++argv!=NULL)if((ifp=fopen(*argv,"r"))==NULL)

printf("%s,can'topeninputfile:%s\n",name,*argv);else{

filecopy(ifp,stdout);fclose(ifp);}return0;}18例：從鍵盤輸入一些字符，逐個(gè)把它們送到磁盤文件里，直到輸入一個(gè)“#”為止。#include<stdio.h>#include<stdlib.h>main(){FILE*fp;charch,filename[10];

scanf("%s",filename);if((fp=fopen(filename,"w"))==NULL){printf("cannotopenfile\n");exit(0);}

ch=getchar();while(ch!='#'){fputc(ch,fp);

putchar(ch);

ch=getchar();}

fclose(fp);}19格式化IO函數(shù)文件格式化IO函數(shù)fscanf/fprintf的原型：intfscanf(FILE*stream,constchar*format,...);intfprintf(FILE*stream,constchar*format,...);

功能、使用與scanf、printf類似，增加了FILE*參數(shù)。按格式串做數(shù)據(jù)形式的轉(zhuǎn)換，對(duì)指定流操作。三個(gè)圓點(diǎn)(...)是特殊參數(shù)描述形式，表示參數(shù)數(shù)目可變。定義這種函數(shù)用<stdargs.h>，第11章有介紹編譯時(shí)不檢查對(duì)應(yīng)“...”的實(shí)參個(gè)數(shù)、不做類型轉(zhuǎn)換、不檢查錯(cuò)誤/不產(chǎn)生錯(cuò)誤信息。調(diào)用時(shí)，格式串后的參數(shù)在類型和個(gè)數(shù)上必須與格式串的轉(zhuǎn)換描述一致！20例2：將一個(gè)磁盤文件中的信息復(fù)制到另一個(gè)磁盤文件中。#include<stdio.h>#include<stdlib.h>main(){FILE*in,*out;charinfile[10],outfile[10];printf("Entertheinfilename:\n");scanf("%s",infile);printf("Entertheoutfilename:\n");scanf("%s",outfile);

if((in=fopen(infile,"r"))==NULL){printf("cannotopeninfile\n");exit(0);}if((out=fopen(outfile,"w"))==NULL){printf("cannotopenoutfile\n");exit(0);}

while(!feof(in))fputc(fgetc(in),out);fclose(in);fclose(out);}21

行式IO函數(shù)：以行為單位進(jìn)行輸入或輸出。行IO函數(shù)需要用字符數(shù)組存放輸入或者輸出字符序列。char*fgets(char*buf,intn,FILE*s);buf為字符數(shù)組。由流s讀至多n-1個(gè)字符存入buf，遇換行符結(jié)束，換行符存入數(shù)組。最后放'\0'。正常結(jié)束時(shí)返回buf，文件結(jié)束或出錯(cuò)時(shí)返回空指針。buf應(yīng)至少能容納n個(gè)字符。intfputs(constchar*buf,FILE*s);將buf表示的字符串送到流s，輸出的最后不向流中添?yè)Q行字符（串里可以包含換行）。正常完成時(shí)返回非負(fù)值，出錯(cuò)時(shí)返回EOF值。22例：文件保存了一批單價(jià)和數(shù)量數(shù)據(jù)。寫程序通過(guò)命令行參數(shù)提供文件名，最終輸出貨物的總貨值設(shè)文件數(shù)據(jù)以單價(jià)、數(shù)量形式成對(duì)出現(xiàn)，用fscanf讀入。定義函數(shù)nextentry完成一對(duì)數(shù)據(jù)的讀入，它在發(fā)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)處理完畢后返回0值。這里沒處理數(shù)據(jù)出錯(cuò)情況，可補(bǔ)充修改。

doublenextentry(FILE*fp){doublepr,num;intn=fscanf(fp,"%lf%lf",&pr,&num);returnn==EOF?0.0:pr*num;}23intmain(intargc,char**argv){doubletotal=0.0,x;FILE*ifp;if(argc==1){/*缺參數(shù)，產(chǎn)生錯(cuò)誤信息*/

printf("Missingfilename.Stop!\n");return1;}if((ifp=fopen(argv[1],"r"))==NULL){printf("Can'topen:%s.Stop!\n",argv[1]);return2;}while((x=nextentry(ifp))!=0.0)total+=x;printf("Totalprice:%f\n",total);

fclose(ifp);return0;}函數(shù)形參char*argv[]和char**argv可以通用,因?yàn)樗鼈儼l(fā)生在數(shù)組調(diào)用過(guò)程中，而在數(shù)組定義過(guò)程中，必須按照規(guī)定格式進(jìn)行，如：

char*name={“aa”,“bb”};//定義在以后調(diào)用過(guò)程中，完全可以寫成：

char**pp=name;char*p[]=name;等形式。24二進(jìn)制流和直接IO函數(shù)格式化函數(shù)fscanf、fprintf工作時(shí)，要做內(nèi)外部形式之間的轉(zhuǎn)換。如int內(nèi)部是二進(jìn)制序列，實(shí)際輸出的是一串?dāng)?shù)字字符。格式化輸入函數(shù)也要做轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換要耗費(fèi)時(shí)間。如IO對(duì)象是人，就必須進(jìn)行轉(zhuǎn)換。若是要輸出到文件，以便后來(lái)取回程序使用，轉(zhuǎn)換就沒必要了轉(zhuǎn)換還可能丟失信息，尤其是對(duì)浮點(diǎn)（double等）數(shù)據(jù)，輸出后再輸入可能產(chǎn)生誤差。為解決這些問題，標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)提供二進(jìn)制流和直接IO函數(shù)25如果程序里需要把保存起一些內(nèi)部信息，以便隨后使用或下次執(zhí)行程序時(shí)再用，合適方式是用二進(jìn)制流，直接將內(nèi)部數(shù)據(jù)保存到文件里。直接輸入輸出函數(shù)：size_tfread(void*p,size_tsize,size_tnum,FILE*s)size_tfwrite(constvoid*p,size_tsize,size_tnum,FILE*s)fwrite向s輸出num個(gè)大小為size的數(shù)組元素，p指定數(shù)據(jù)的起始位置，各數(shù)據(jù)項(xiàng)順序?qū)懭胫付ㄎ募?。fread由s讀num個(gè)大小size的元素。p應(yīng)指數(shù)組，數(shù)組元素類型應(yīng)與size一致，數(shù)組大小至少為num。26直接存入文件后以同樣方式讀回，得到的數(shù)據(jù)不變。fwrite返回輸出的元素個(gè)數(shù)，小于num說(shuō)明出錯(cuò)fread返回實(shí)際讀入元素的個(gè)數(shù)對(duì)二進(jìn)制流，應(yīng)該用feof檢查是否遇到文件結(jié)束27直接輸入輸出的例：設(shè)datatable是所用數(shù)組類型：

enum{TLEN=100};typedefdoubledatatable[TLEN];datatablem,n;設(shè)計(jì)算出的值存在m，要存入文件。設(shè)二進(jìn)制輸出流為msave。保存m的全部信息：fwrite(m,sizeof(double),TLEN,

msave);如果需要把以前保存的數(shù)據(jù)裝入數(shù)組n（數(shù)據(jù)的形式符合要求）。已為此建立了流msaved。下面調(diào)用完成輸入并把函數(shù)返回值存入變量num：num=fread(n,sizeof(double),TLEN,msaved);

288.3標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出與格式控制標(biāo)準(zhǔn)IO的行式輸入輸出對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出流也有行式IO函數(shù)。原型：char*gets(char*s)intputs(constchar*s)gets讀一行到s，用'\0'代行尾'\n'并返回s。s應(yīng)是字符數(shù)組。出錯(cuò)或遇文件結(jié)束返回NULLputs將字符串s以及一個(gè)換行符輸出。正常完成返回非負(fù)值，出錯(cuò)返回EOF用gets時(shí)應(yīng)注意數(shù)組越界（無(wú)法限制寫入長(zhǎng)度），應(yīng)選用足夠大的數(shù)組29一般使用形式：chars[256];...if(gets(s)!=NULL)......if(puts(s)!=EOF)...應(yīng)檢查和處理操作未正常完成的情況。gets函數(shù)無(wú)長(zhǎng)度控制，成為許多系統(tǒng)的安全漏洞。建議用fgets(buf,len,stdin)或者scanf（格式串里寫%ns，其中的n為長(zhǎng)度限制）代替gets30輸入格式控制以scanf為例介紹標(biāo)準(zhǔn)輸入函數(shù)的格式控制scanf的原型：intscanf(constchar*fmt,...);scanf將輸入流看成空白字符分隔的字段，讀入過(guò)程就是對(duì)這些字段的順序處理fmt指揮scanf進(jìn)行轉(zhuǎn)換，成功轉(zhuǎn)換得到的值賦給對(duì)應(yīng)變量(地址來(lái)自參數(shù))scanf處理完格式串或遇轉(zhuǎn)換失敗時(shí)結(jié)束，返回所完成的轉(zhuǎn)換項(xiàng)數(shù)31fmt里各種字符的意義與作用：空白字符（空格/制表符）：要求scanf跳過(guò)輸入中遇到的空白字符（空格、換行符、制表符）普通字符：非轉(zhuǎn)換描述的非空白字符。要求scanf將它與輸入流下一個(gè)非空白字符匹配，字符相同時(shí)匹配成功，否則轉(zhuǎn)換失敗轉(zhuǎn)換描述：一個(gè)轉(zhuǎn)換描述刻畫對(duì)流中下一字段的轉(zhuǎn)換方式。以字符%開始，到轉(zhuǎn)換字符結(jié)束32轉(zhuǎn)換描述：%之后可有：*表示只匹配不賦值；長(zhǎng)度描述（整數(shù)）指定輸入字符個(gè)數(shù)；賦值目標(biāo)長(zhǎng)度指示h、l或L；最后是轉(zhuǎn)換字符。轉(zhuǎn)換順利完成時(shí)結(jié)果賦給參數(shù)所指變量（無(wú)*時(shí)）。若有長(zhǎng)度描述就以指定個(gè)數(shù)的字符為字段。有星號(hào)（如%*s、%*6d等）時(shí)所匹配的東西不賦值，直接丟掉。轉(zhuǎn)換字符的意義，所要求實(shí)際輸入，對(duì)應(yīng)參數(shù)類型：d 十進(jìn)制形式的整數(shù)。 （int*）i 整數(shù)，可為十、八或十六進(jìn)制表示。 （int*）o 八進(jìn)制整數(shù)，可無(wú)先導(dǎo)字符0。 （int*）u 無(wú)符號(hào)十進(jìn)制整數(shù)。 （unsigned*）x 十六進(jìn)制整數(shù)，可無(wú)先導(dǎo)0x或0X。 （int*）33c 字符，指定輸入寬度可輸入多字符到字符數(shù)組。不跳過(guò)空白，讀入多字符后不加'\0'。 （char*）s 非空白字符序列，可有長(zhǎng)度限制。在字符數(shù)組最后附加'\0'（做成字符串）。 （char*）e,f,g

符合C語(yǔ)言規(guī)定形式的浮點(diǎn)數(shù)。 （float*）p 指針值，形式與printf("%p")輸出一致。用于把由printf輸出的指針值讀回。 （void*）n 向?qū)?yīng)參數(shù)中寫入本次函數(shù)調(diào)用執(zhí)行到此已讀的字符個(gè)數(shù)。不實(shí)際讀入也不計(jì)轉(zhuǎn)換項(xiàng)數(shù)。 （int*）[...]

與所列字符的最長(zhǎng)序列匹配，寫入數(shù)組并附'\0'。用[]...]表示匹配串可含']'。 （char*）[^...]

與不含所列字符的最長(zhǎng)序列匹配，寫入數(shù)組并附'\0'。[^]...]表示不含']'。 （char*）% 與輸入流中的字符%匹配，不賦值。34轉(zhuǎn)換字符d、i、o、u、x前面可以標(biāo)明目標(biāo)長(zhǎng)度，h表示賦值目標(biāo)為short；l表示賦值目標(biāo)為long轉(zhuǎn)換字符e、f、g前加l表示目標(biāo)是double，L表示是longdouble加了這些字符，scanf將按指定類型構(gòu)造和賦值未做轉(zhuǎn)換前出錯(cuò)或者遇到文件結(jié)束時(shí)返回EOF其他情況下返回執(zhí)行中完成轉(zhuǎn)換的項(xiàng)數(shù)，返回0表示第一個(gè)轉(zhuǎn)換失敗35例：設(shè)scanf當(dāng)時(shí)要處理轉(zhuǎn)換描述串%ld：scanf讀入并丟掉空白符號(hào)（可無(wú)），然后做匹配若遇到的非空白字符不能看作數(shù)，則匹配失敗否則就逐個(gè)讀入字符，直至遇到第一個(gè)非數(shù)字字符將讀入的正負(fù)號(hào)及數(shù)字字符序列做成一個(gè)長(zhǎng)整數(shù)，賦給指定的變量從這個(gè)轉(zhuǎn)換描述串之后繼續(xù)處理格式串如果轉(zhuǎn)換失敗，引起失敗的字符仍在流中，下次調(diào)用輸入函數(shù)將先讀到這個(gè)字符36寫好輸入需要考慮許多細(xì)節(jié)，較麻煩。原因：輸入描述與外部打交道的方式，應(yīng)根據(jù)外部提供的信息決定工作方式。外部情況不受寫程序的人控制。寫好處理輸入的程序片段，需要考慮外部的各種可能，適當(dāng)處理有關(guān)情況（難說(shuō)“正確”，只能說(shuō)“適當(dāng)”）外部輸入不滿足程序要求時(shí)，應(yīng)提供一些“信息”寫輸入時(shí)總要做一些假設(shè)，考慮一些問題。書上有一些例子和說(shuō)明37輸出格式控制以printf為例（其他格式化輸出函數(shù)同）原型：intprintf(constchar*fmt,...);fmt里的非轉(zhuǎn)換描述直接輸出根據(jù)轉(zhuǎn)換描述順序轉(zhuǎn)換各實(shí)參，結(jié)果插入在fmt里相應(yīng)位置，形成整個(gè)輸出出錯(cuò)時(shí)返回負(fù)值正常完成返回實(shí)際輸出的字符個(gè)數(shù)38轉(zhuǎn)換描述從%開始到轉(zhuǎn)換字符止，中間可有若干字符，順序地可以有如下成分（都可缺）：1）標(biāo)志字符：下面字符可以以任意順序出現(xiàn)：-轉(zhuǎn)換結(jié)果在字段范圍內(nèi)左對(duì)齊+數(shù)值前面總輸出正負(fù)號(hào) 空格 轉(zhuǎn)換得到的首字符不是正負(fù)號(hào)時(shí)輸出一個(gè)空格0若數(shù)值輸出不能填滿字段，前面全填0#指定另一種形式。對(duì)轉(zhuǎn)換符o的數(shù)值前加0；x和X的非0結(jié)果前加0x或0X；e、E、f、g、G輸出時(shí)總寫小數(shù)點(diǎn)；g和G，不去掉最后的0。392）一整數(shù)。最小寬度，轉(zhuǎn)換結(jié)果至少占這么寬，可更寬。若得到的序列不夠，在左邊（或右邊，有+時(shí)）填空格。數(shù)值在有0標(biāo)志時(shí)在數(shù)字序列左邊填0。3）圓點(diǎn)及另一數(shù)。對(duì)字符串參數(shù)表示最大輸出字符數(shù)；對(duì)e、E、f表示小數(shù)點(diǎn)后數(shù)位；對(duì)g、G表示有效數(shù)位；對(duì)整數(shù)表示最小輸出數(shù)字個(gè)數(shù)，不夠時(shí)左邊添0。4）目標(biāo)長(zhǎng)度字符h、l或L。h和l用于整參數(shù)，h指short或unsignedshort；l指long或unsignedlong。L指longdouble。字段寬度/精度可寫*，表示值由參數(shù)取得。提供值的參數(shù)必須是int。40轉(zhuǎn)換字符，所要求參數(shù)類型和實(shí)際輸出形式：d,i 帶符號(hào)的十進(jìn)制形式整數(shù)（int）o 無(wú)符號(hào)八進(jìn)制表示的整數(shù)，無(wú)先導(dǎo)0（int）x,X 無(wú)符號(hào)十六進(jìn)制整數(shù)，無(wú)先導(dǎo)0x或0X。用x時(shí)十以上數(shù)字用abcdef；對(duì)X用ABCDEF（int）u 無(wú)符號(hào)十進(jìn)制整數(shù)（int）c 字符，轉(zhuǎn)為unsignedchar輸出（int）s 字符序列，從參數(shù)所指位置直到字符'\0'，或者達(dá)到字段的指定寬度為止（char*）f 一般實(shí)數(shù)形式[-]mmm.ddd，小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)由精度描述定，默認(rèn)6。精度為0不輸出小數(shù)點(diǎn)（double）41e,E 科學(xué)記數(shù)法[-]m.dde±xx或[-]m.ddE±xx，小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)由精度描述確定，默認(rèn)6。精度為0時(shí)不輸出小數(shù)點(diǎn)（double）g,G 靈活形式。指數(shù)小于-4或大于等于精度描述時(shí)用%e或%E形式輸出，否則用%f形式輸出。末尾的0或小數(shù)點(diǎn)不輸出（double）p 指針，用具體實(shí)現(xiàn)確定的形式（void*）n 把本次函數(shù)執(zhí)行到此已輸出的字符數(shù)寫進(jìn)參數(shù)。處理這個(gè)“轉(zhuǎn)換描述”進(jìn)行不進(jìn)行任何轉(zhuǎn)換（int*）% 輸出字符%，無(wú)轉(zhuǎn)換42通過(guò)字段寬度和精度控制、對(duì)齊等，靈活運(yùn)用轉(zhuǎn)換描述可形成所需輸出形式。幾個(gè)實(shí)例：%16.8lf%-10.6f%20.12e%010ld%.7s格式串里可用星號(hào)表示字段寬度和精度，實(shí)際寬度精度由參數(shù)取得。這個(gè)功能使我們可以在程序里通過(guò)程序機(jī)制控制輸出格式。例：printf("%s%*d\n",”Num:",width,num);先輸出一個(gè)字符串，然后輸出num的值（假定num是整型變量），字段寬度由（int變量）width值確定。43字符串作為格式化IO的對(duì)象文件是字節(jié)序列，正文流是字符序列，從文本流輸入就是從中讀取一段。輸出的情況相反。字符串也是字符序列，可作為IO對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)有兩個(gè)以字符串為對(duì)象的格式化IO函數(shù)。輸入函數(shù)從字符串讀并轉(zhuǎn)換，結(jié)果賦給指定變量。輸出函數(shù)實(shí)現(xiàn)相反過(guò)程，把輸出存入字符數(shù)組并做成字符串函數(shù)原型是：intsscanf(char*s,constchar*fmt,...)intsprintf(char*s,constchar*fmt,...)與對(duì)應(yīng)格式化IO函數(shù)相同，只是對(duì)象是字符串44出錯(cuò)處理輸出出錯(cuò)信息是希望顯示到屏幕供人讀。通過(guò)stdout不合適：輸出定向到文件也使出錯(cuò)信息送到文件。送到標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤流stderr的信息不受定向影響。改造前面程序cat，只需要改動(dòng)一個(gè)語(yǔ)句：fprintf(stderr,"%s,can'topeninfile:%s\n",name,*argv);文件錯(cuò)誤檢查：intferror(FILE*stream)IO出錯(cuò)時(shí)設(shè)置相關(guān)流的出錯(cuò)標(biāo)志變量。ferror檢查流的出錯(cuò)標(biāo)志。當(dāng)stream的狀態(tài)變量設(shè)置時(shí)返回非0。錯(cuò)誤標(biāo)志復(fù)位（清除）函數(shù)

voidclearerr(FILE*stream)45標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)錯(cuò)誤處理：為檢查程序執(zhí)行中出錯(cuò)，庫(kù)提供了一些機(jī)制。每個(gè)C系統(tǒng)定義了一組錯(cuò)誤編號(hào)，0表示無(wú)錯(cuò)，其余值表示各種錯(cuò)誤。一些函數(shù)出錯(cuò)時(shí)自動(dòng)給狀態(tài)變量errno設(shè)錯(cuò)誤編號(hào)，還定義了相應(yīng)的信息串。見<errno.h>。打印當(dāng)時(shí)錯(cuò)誤信息：voidperror(char*s)檢查當(dāng)時(shí)錯(cuò)誤編號(hào)（perror調(diào)用之前的最近錯(cuò)誤），把對(duì)應(yīng)信息串送到stderr。輸出形式： 字符串s

冒號(hào)錯(cuò)誤信息串換行46例：設(shè)有一組文件，每個(gè)文件存一批實(shí)數(shù)。寫程序由用戶取得文件名，對(duì)各文件中的數(shù)值求平均值輸出。8.4程序?qū)嵗绦蚬δ芊纸猓簭奈募x數(shù)值求平均值并輸出是一項(xiàng)獨(dú)立工作，定義為函數(shù)，原型設(shè)計(jì)為：voidaverage(FILE*fp,char*fname);它要求的參數(shù)一個(gè)打開的輸入文件指針和文件名。由主函數(shù)處理取得文件名并打開文件的工作。綜合上面考慮，average可定義為：47voidaverage(FILE*fp,char*fname){doublex,sum=0.0;

intl=0,n=0,m,c;printf("\nFile%s:\n",fname);whlie((m=fscanf(fp,"%lf",&x))!=EOF){++l;if(m==1){sum+=x;n++;continue;}

printf("Error,line%d:",l);while(!isspace(c=getc(fp)))

fputc(c,stderr);/*丟掉數(shù)據(jù)并通知用戶*/

fputc('\n',stderr);}

printf("Average:%16.8f\n",sum/n);}48主函數(shù)確定循環(huán)終止方法。下面用文件結(jié)束符，給文件結(jié)束信號(hào)（組合鍵Ctrl-Z）程序結(jié)束：intmain(void){

charname[128];FILE*fp;while(1){printf("Filename(Ctrl-Ztoend):");if(scanf("%127s",name)==EOF)break;

if((fp=fopen(name,"r"))==NULL)printf("Can'topen:%s\n",name);

else{

average(fp,name);fclose(fp);

}}

printf("Bye!\n");return0;}49主函數(shù)的另一版本，要求用戶通過(guò)命令行參數(shù)提供文件名。命令行沒有文件名就什么也不做。intmain(intargc,char**argv){FILE*fp;while(*++argv!=NULL){if((fp=fopen(*argv,"r"))==NULL)printf("Can'topen:%s\n",*argv);

else{

average(fp,*argv);fclose(fp);}}printf("Bye!\n");return0;}50例：考慮一個(gè)背英語(yǔ)單詞程序，基本循環(huán)是顯示一個(gè)中文詞，要求用戶輸入對(duì)應(yīng)的英文單詞并給以評(píng)判。

程序運(yùn)行中應(yīng)保存一對(duì)對(duì)中文/英文詞。最好將單詞存在文件里，啟動(dòng)程序后將單詞裝入。需要用文件IO。

為簡(jiǎn)化輸入，應(yīng)該先設(shè)計(jì)好單詞文件的格式。例如每行里放一對(duì)英文詞和中文詞，英文在前中文在后，空格分隔。（文件格式設(shè)計(jì)很重要）單詞文件可能不止一個(gè)，用戶通過(guò)交互提供文件名，要求程序裝入文件內(nèi)容，而后交互練習(xí)。中文和英文詞用字符串形式存入一個(gè)兩維字符數(shù)組。

51可以有下面定義：/*WDNUM:中英文詞數(shù);WDLEN:單詞存儲(chǔ)數(shù)組長(zhǎng)度,ROUND:一輪練習(xí)的次數(shù)*/enum{WDNUM=1000,WDLEN=32,ROUND=20};charwds[WDNUM*2][WDLEN];#defineENGLISH(i)wds[2*(i)]#defineCHINESE(i)wds[2*(i)+1]定義宏是為寫程序方便。已經(jīng)可以定義main：52intmain(void){charfn[256];FILE*fp;intterms;do{getnstr("Wordfilename:",256,fn);if((fp=fopen(fn,"r"))==NULL)printf("Wrongfilename.");else{terms=readfile(fp,WDNUM,wds);

fclose(fp);if(terms==0)continue;wordgame(terms,wds,ROUND);}}while(next("wordfile"));return0;}53getnstr從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀一段字符，遇空白字符結(jié)束：voidgetnstr(charprompt[],intlim,charbf[]){

intc,i=0;printf("%s",prompt);while(i<lim-1&&(c=getchar())!=EOF

&&!isspace(c))bf[i++]=c;if(c!='\n')while(getchar()!='\n');/*吃掉本行剩余字符*/

bf[i]='\0';}本函數(shù)認(rèn)為輸入行里有用信息就是一個(gè)字段（由空白界定），其他信息都應(yīng)拋棄。讀入的字符存入數(shù)組bf，做成字符串形式。注意檢查越界問題。

54next是前面簡(jiǎn)單函數(shù)的推廣，它輸出提示串參數(shù)，通過(guò)讀入的y或者n確定返回真假值。本函數(shù)只在遇到y(tǒng)時(shí)返回1，其余情況都返回0：intnext(chars[]){intc;printf("Next%s?(y/n):",s);

do{c=getchar();

}while(isspace(c));/*讀到一個(gè)非空白字符*/

while(getchar()!='\n')

;/*吃掉本行剩余字符*/

if(c=='y'||c=='Y')return1;elsereturn0;}這兩個(gè)函數(shù)都可能用到許多程序里。55wordgame采用隨機(jī)選擇策略（有許多改造可能）：voidwordgame(intterms,intrd,charwds[][WDLEN]){

intn,i;charwd[WDLEN];do{for(i=0;i<rd;++i){n=rand()%terms;printf("%s",CHINESE(n));getnstr(">",wd,WDLEN);if(strcmp(wd,ENGLISH(n))==0)printf("Ok!\n");elseprintf("Wrong!Itis:%s\n",ENGLISH(n));}}while(next("Round?"));}56readfile采用按行輸入方式，讀入一行后分析輸入并復(fù)制到指定數(shù)組，以便必要時(shí)生成錯(cuò)誤信息：intreadfile(FILE*fp,

intlim,charwds[][WDLEN]){charline[256],*p;intl=0,n=0;while(n<lim&&fgets(line,256,fp)!=NULL){++l;p=line;p=charscopy(WDLEN-1,ENGLISH(n),p,'');p=charscopy(WDLEN-1,CHINESE(n),p,'');if(*ENGLISH(n)=='\0'||*CHINESE(n)=='\0')printf("Wrongline#%d:%s",l,line);else++n;}returnn;}57charscopy把由s開始不超過(guò)lim個(gè)非空白字符復(fù)制到單詞數(shù)組t。delim表示單詞分隔符，前面用''。也支持用其他分隔符，這種設(shè)計(jì)使函數(shù)更通用。

char*charscopy(intlim,chart[],chars[],chardelim){inti;while(isspace(*s))++s;/*跳過(guò)s中的空白*/for(i