《c語(yǔ)言輸入和輸出》課件

C語(yǔ)言輸入和輸出C語(yǔ)言作為一種強(qiáng)大的編程語(yǔ)言,其輸入和輸出功能是編程過(guò)程中不可或缺的一部分。本部分將深入討論C語(yǔ)言中的各種輸入輸出方式,幫助您掌握更加高效和靈活的編程技能。C語(yǔ)言簡(jiǎn)介C語(yǔ)言是一種通用的高級(jí)編程語(yǔ)言,由DennisRitchie在1972年于貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)。它是一種結(jié)構(gòu)化編程語(yǔ)言,廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)軟件、應(yīng)用程序以及嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。C語(yǔ)言簡(jiǎn)單、高效、可移植性強(qiáng),是當(dāng)今最流行和最廣泛使用的編程語(yǔ)言之一。C語(yǔ)言發(fā)展歷史11972年C語(yǔ)言由貝爾實(shí)驗(yàn)室的丹尼斯·里奇和肯·湯普遜開(kāi)發(fā)創(chuàng)造,作為BCPL語(yǔ)言的替代品。21978年C語(yǔ)言正式發(fā)布,憑借其簡(jiǎn)潔高效的特點(diǎn)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域迅速流行。31989年ANSI(美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì))發(fā)布了C語(yǔ)言的正式標(biāo)準(zhǔn),使其成為一種跨平臺(tái)的編程語(yǔ)言。C語(yǔ)言的特點(diǎn)跨平臺(tái)C語(yǔ)言可以在不同的操作系統(tǒng)和硬件平臺(tái)上運(yùn)行,具有良好的可移植性。高性能C語(yǔ)言是一種低級(jí)語(yǔ)言,可以直接訪問(wèn)和控制硬件資源,具有高效的執(zhí)行效率。簡(jiǎn)單易學(xué)C語(yǔ)言的語(yǔ)法和結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,適合初學(xué)者學(xué)習(xí),是計(jì)算機(jī)科學(xué)教育的基礎(chǔ)。靈活性強(qiáng)C語(yǔ)言具有豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和廣泛的第三方庫(kù)支持,可以滿足各種編程需求。C語(yǔ)言的應(yīng)用領(lǐng)域1操作系統(tǒng)C語(yǔ)言是多數(shù)操作系統(tǒng)內(nèi)核和驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)編程語(yǔ)言。2系統(tǒng)軟件C語(yǔ)言廣泛應(yīng)用于編譯器、解釋器和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。3嵌入式系統(tǒng)嵌入式設(shè)備如手機(jī)、機(jī)頂盒、汽車等大量使用C語(yǔ)言編程。4科學(xué)計(jì)算C語(yǔ)言的高性能和靈活性使其成為科學(xué)計(jì)算和數(shù)值分析的首選。什么是程序輸入和輸出程序輸入程序輸入是指向程序提供數(shù)據(jù),以便程序執(zhí)行特定的任務(wù)?？梢酝ㄟ^(guò)鍵盤、鼠標(biāo)、磁盤文件或網(wǎng)絡(luò)等方式獲取輸入數(shù)據(jù)。程序輸出程序輸出是指程序運(yùn)行的結(jié)果被傳遞給用戶或其他程序?？梢酝ㄟ^(guò)顯示器、打印機(jī)、磁盤文件或網(wǎng)絡(luò)等方式輸出數(shù)據(jù)。輸入輸出的作用輸入輸出是程序與外部世界進(jìn)行交互的重要手段,是程序運(yùn)行的基礎(chǔ)。合理的輸入輸出設(shè)計(jì)可以提高程序的可用性和效率。輸入輸出設(shè)備鍵盤鍵盤是最常見(jiàn)的輸入設(shè)備,用于輸入文字、數(shù)字和命令。符合人體工程學(xué)的鍵盤可以提高操作效率和舒適度。鼠標(biāo)鼠標(biāo)是一種指向設(shè)備,可以用于控制屏幕上光標(biāo)的移動(dòng)和點(diǎn)擊操作。無(wú)線鼠標(biāo)和觸控板為用戶提供了更靈活的操作方式。顯示器顯示器是常見(jiàn)的輸出設(shè)備,可以將計(jì)算機(jī)處理的信息以圖形化的形式呈現(xiàn)給用戶。高分辨率和色彩還原度的顯示器可以提供更優(yōu)質(zhì)的視覺(jué)體驗(yàn)。打印機(jī)打印機(jī)能夠?qū)㈦娮游臋n轉(zhuǎn)化為硬拷貝,滿足用戶對(duì)紙質(zhì)文件的需求。噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)各有特點(diǎn),適用于不同的打印需求。標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出流基本概念標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出流是操作系統(tǒng)為C語(yǔ)言提供的基本輸入輸出接口,包括標(biāo)準(zhǔn)輸入(stdin)、標(biāo)準(zhǔn)輸出(stdout)和標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤(stderr)。使用方便標(biāo)準(zhǔn)流提供了統(tǒng)一的接口,程序員只需要調(diào)用相關(guān)函數(shù)即可完成輸入輸出操作,無(wú)需關(guān)注底層實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。靈活性標(biāo)準(zhǔn)流支持重定向,可以將輸入輸出重定向到文件或其他設(shè)備,提高程序的靈活性和適用性。格式化輸出1printf()函數(shù)實(shí)現(xiàn)靈活的輸出格式2格式化字符串定義輸出內(nèi)容及格式3輸出格式修飾符靈活控制輸出樣式在C語(yǔ)言中,格式化輸出是一個(gè)強(qiáng)大的功能,可以實(shí)現(xiàn)靈活的數(shù)據(jù)顯示。通過(guò)printf()函數(shù)和格式化字符串,程序員可以定義輸出的內(nèi)容和格式,并利用輸出格式修飾符進(jìn)一步控制輸出樣式,大大提高了輸出的可讀性和美觀性。printf()函數(shù)打印輸出printf()函數(shù)用于將格式化的輸出信息輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備（通常是顯示器）。格式化輸出可以使用格式化控制符來(lái)指定輸出的格式，如整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串等。靈活輸出printf()函數(shù)支持直接輸出變量值，也可以根據(jù)需要對(duì)輸出進(jìn)行格式化。格式化字符串格式化說(shuō)明符格式化字符串使用一系列格式化說(shuō)明符來(lái)指示輸出的格式。常見(jiàn)的說(shuō)明符有%d(整數(shù))、%f(浮點(diǎn)數(shù))、%s(字符串)等。格式化轉(zhuǎn)換規(guī)則格式化說(shuō)明符還可以指定輸出的寬度、精度、對(duì)齊方式等。這些轉(zhuǎn)換規(guī)則幫助我們精確控制輸出的樣式。格式化組合應(yīng)用我們可以將多個(gè)格式化說(shuō)明符組合使用,生成復(fù)雜的輸出格式,滿足不同的需求。輸出美化效果恰當(dāng)使用格式化字符串,可以讓輸出更加整潔美觀、易于閱讀和理解。輸出格式修飾符格式修飾符概述格式修飾符用于在輸出時(shí)控制數(shù)據(jù)的顯示方式,如寬度、對(duì)齊、小數(shù)位數(shù)等。通過(guò)設(shè)置不同的修飾符可以讓輸出內(nèi)容更加整潔美觀。常見(jiàn)格式修飾符寬度設(shè)置%[width]d對(duì)齊方式%-[width]d(左對(duì)齊)小數(shù)位數(shù)%.nf(n為小數(shù)位數(shù))整數(shù)和小數(shù)分隔%6.2f格式化輸出優(yōu)化合理使用格式修飾符可以讓輸出內(nèi)容更加整潔美觀,增強(qiáng)程序的可讀性和易用性。在實(shí)際開(kāi)發(fā)中要根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景靈活選擇合適的修飾符。轉(zhuǎn)義字符1轉(zhuǎn)義字符介紹轉(zhuǎn)義字符是以反斜杠(\)開(kāi)頭的特殊字符,用于表示一些不可打印的字符。它們可以出現(xiàn)在字符串、字符常量以及格式化字符串中。2常見(jiàn)轉(zhuǎn)義字符如\n換行、\t制表符、\\"雙引號(hào)、\\'單引號(hào)、\\\反斜杠等,它們可以使字符串表達(dá)更加豐富和靈活。3轉(zhuǎn)義字符的使用在C語(yǔ)言中,轉(zhuǎn)義字符常用于控制輸出格式、打印特殊字符以及表達(dá)特殊含義等。它們可以提高程序的可讀性和可維護(hù)性。格式化輸入1輸入函數(shù)利用標(biāo)準(zhǔn)輸入函數(shù)讀取數(shù)據(jù)2格式化字符串指定輸入數(shù)據(jù)的格式3格式化輸入根據(jù)格式化字符串讀取數(shù)據(jù)在C語(yǔ)言中,我們可以使用格式化輸入函數(shù)來(lái)讀取各種類型的數(shù)據(jù),如整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符和字符串等。通過(guò)指定格式化字符串,我們可以控制輸入數(shù)據(jù)的格式,實(shí)現(xiàn)高效和靈活的輸入操作。scanf()函數(shù)簡(jiǎn)單輸入scanf()函數(shù)是C語(yǔ)言中常用的輸入函數(shù),可以讀取各種類型的數(shù)據(jù),如整型、浮點(diǎn)型和字符串等。格式化輸入使用格式化字符串控制輸入數(shù)據(jù)的格式,可以靈活地讀取不同類型的數(shù)據(jù)。錯(cuò)誤處理當(dāng)輸入數(shù)據(jù)不符合預(yù)期格式時(shí),scanf()函數(shù)會(huì)返回一個(gè)錯(cuò)誤值,需要開(kāi)發(fā)者進(jìn)行適當(dāng)?shù)漠惓Ｌ幚?。字符輸入函?shù)getchar()getchar()函數(shù)用于從標(biāo)準(zhǔn)輸入流(通常是鍵盤)讀取一個(gè)字符。它會(huì)等待用戶輸入一個(gè)字符并按下回車鍵。該函數(shù)返回讀取到的字符值。getc()getc()函數(shù)與getchar()類似,但可以從任意輸入流中讀取一個(gè)字符,而不僅限于標(biāo)準(zhǔn)輸入。它需要傳入一個(gè)文件指針作為參數(shù)。fgetc()fgetc()函數(shù)與getc()類似,但它接受一個(gè)文件指針作為參數(shù),從指定的文件流中讀取一個(gè)字符。它通常用于讀取文件內(nèi)容。gets()gets()函數(shù)用于從標(biāo)準(zhǔn)輸入流讀取一行字符串,直到遇到換行符為止。但它有安全隱患,容易造成緩沖區(qū)溢出,因此不建議使用。字符串輸入gets()函數(shù)用于從標(biāo)準(zhǔn)輸入流中讀取一個(gè)字符串,直到遇到換行符或文件結(jié)束符。可以讀取包含空格的字符串。fgets()函數(shù)與gets()類似,但可以指定最大讀取字符數(shù),并保留最后的換行符。適合讀取字符串長(zhǎng)度不確定的情況。scanf()函數(shù)除了可以讀取數(shù)值型數(shù)據(jù),也可以用%s格式化說(shuō)明符讀取字符串。但不能讀取包含空格的字符串。數(shù)值輸入整數(shù)輸入使用scanf()函數(shù)可以快速而準(zhǔn)確地從用戶那里獲取整數(shù)輸入。這種形式的輸入通常用于需要數(shù)字信息的場(chǎng)景。浮點(diǎn)數(shù)輸入浮點(diǎn)數(shù)輸入也可以使用scanf()函數(shù)完成,可以獲取小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)值信息。這在需要更精確數(shù)據(jù)的場(chǎng)景中非常有用?；旌陷斎隒語(yǔ)言還支持同時(shí)接受整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)的混合輸入,可以根據(jù)實(shí)際需求靈活使用。這種輸入方式對(duì)復(fù)雜程序非常有幫助?；旌陷斎腚s合輸入在實(shí)際的應(yīng)用程序中,經(jīng)常需要從鍵盤同時(shí)接收不同類型的數(shù)據(jù),如數(shù)字和字符串。C語(yǔ)言提供了混合輸入的方式,可以一次性讀取并解析多種數(shù)據(jù)類型。混合輸入函數(shù)我們可以結(jié)合使用scanf()和gets()等函數(shù),先讀取數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),再讀取字符串?dāng)?shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)更靈活的混合輸入操作。示例代碼下面是一個(gè)典型的混合輸入示例,先輸入一個(gè)整數(shù),再輸入一個(gè)字符串。通過(guò)這種方式可以更好地滿足實(shí)際應(yīng)用需求。輸入異常處理1校驗(yàn)輸入有效性在讀取用戶輸入數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)該先檢查數(shù)據(jù)的有效性,避免非法輸入導(dǎo)致程序崩潰。2處理輸入錯(cuò)誤一旦檢測(cè)到輸入有誤,應(yīng)該及時(shí)給出友好的錯(cuò)誤提示,引導(dǎo)用戶重新輸入正確的數(shù)據(jù)。3異常捕獲與處理使用異常處理機(jī)制可以有效地捕獲和處理輸入過(guò)程中出現(xiàn)的各種異常情況。4優(yōu)雅退出程序當(dāng)發(fā)生無(wú)法修復(fù)的嚴(yán)重錯(cuò)誤時(shí),應(yīng)該以友好的方式退出程序,而不是直接崩潰。重定向輸入輸出重定向標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出通過(guò)重定向，可以將標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出轉(zhuǎn)移到其他設(shè)備或文件上。這樣可以實(shí)現(xiàn)從文件讀取輸入或?qū)⑤敵鰧懭胛募?。使用printf重定向輸出重定向printf的輸出到文件可以將程序的輸出保存下來(lái)供后續(xù)處理。這在調(diào)試和記錄程序行為時(shí)非常有用。使用scanf重定向輸入將鍵盤輸入重定向到文件可以讓程序從文件中讀取輸入數(shù)據(jù)。這在批量處理數(shù)據(jù)時(shí)很有幫助。文件輸入輸出文件操作基礎(chǔ)在C語(yǔ)言中,我們可以使用各種文件操作函數(shù)來(lái)讀取和寫入文件。這些函數(shù)包括fopen()、fclose()、fread()和fwrite()等。文件打開(kāi)和關(guān)閉使用fopen()函數(shù)可以打開(kāi)一個(gè)文件,返回一個(gè)FILE指針供后續(xù)操作使用。完成操作后需要用fclose()關(guān)閉文件。文件讀寫fread()和fwrite()函數(shù)用于從文件中讀取和寫入數(shù)據(jù)。它們可以以二進(jìn)制或文本形式進(jìn)行讀寫操作。文件定位fseek()和ftell()函數(shù)可用于控制讀寫位置,支持文件內(nèi)的隨機(jī)訪問(wèn)。文件打開(kāi)和關(guān)閉打開(kāi)文件使用fopen()函數(shù)打開(kāi)文件,并指定文件訪問(wèn)模式,如只讀、只寫或讀寫。訪問(wèn)文件打開(kāi)文件后,可以使用fread()、fwrite()等函數(shù)讀寫文件內(nèi)容。關(guān)閉文件使用fclose()函數(shù)關(guān)閉已打開(kāi)的文件,以釋放系統(tǒng)資源。文件讀操作1打開(kāi)文件使用fopen()函數(shù)打開(kāi)文件2讀取數(shù)據(jù)使用fread()函數(shù)從文件中讀取數(shù)據(jù)3檢查錯(cuò)誤檢查讀取操作是否成功4關(guān)閉文件操作完成后使用fclose()函數(shù)關(guān)閉文件文件讀取操作是C語(yǔ)言中非常常見(jiàn)的一種I/O操作。首先使用fopen()函數(shù)打開(kāi)需要讀取的文件,然后使用fread()函數(shù)從文件中讀取數(shù)據(jù)。在讀取過(guò)程中需要檢查是否發(fā)生錯(cuò)誤,最后在操作完成后及時(shí)關(guān)閉文件。文件寫操作1打開(kāi)文件通過(guò)fopen()函數(shù)在寫模式下打開(kāi)文件。指定文件路徑和打開(kāi)模式。2寫入數(shù)據(jù)使用fprintf()或fwrite()函數(shù)將數(shù)據(jù)寫入文件?？梢詫懭胱址?shù)值等。3關(guān)閉文件當(dāng)寫入操作完成后,使用fclose()函數(shù)關(guān)閉文件,釋放資源。文件定位1文件指針文件定位通過(guò)設(shè)置文件指針來(lái)實(shí)現(xiàn),文件指針用于跟蹤當(dāng)前讀寫位置。2文件定位函數(shù)fseek()函數(shù)可以將文件指針移動(dòng)到指定位置,ftell()函數(shù)可以獲取文件指針當(dāng)前位置。3定位模式文件定位可以設(shè)置為從文件開(kāi)頭、當(dāng)前位置或文件末尾進(jìn)行偏移。4讀寫定位文件定位對(duì)讀寫操作均有影響,可確保數(shù)據(jù)操作準(zhǔn)確定位。二進(jìn)制文件讀寫打開(kāi)二進(jìn)制文件使用fopen()函數(shù)打開(kāi)以"b"模式打開(kāi)二進(jìn)制文件，以進(jìn)行讀取或?qū)懭氩僮?。讀取二進(jìn)制數(shù)據(jù)使用fread()函數(shù)從文件中讀取原始的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，以字節(jié)為單位。寫入二進(jìn)制數(shù)據(jù)使用fwrite()函數(shù)將二進(jìn)制數(shù)據(jù)直接寫入文件，無(wú)需任何格式轉(zhuǎn)換。二進(jìn)制文件定位利用fseek()和ftell()函數(shù)實(shí)現(xiàn)在文件中任意位置進(jìn)行讀寫操作。文件輸入輸出錯(cuò)誤處理錯(cuò)誤檢查在進(jìn)行文件讀寫操作時(shí),需要仔細(xì)檢查是否出現(xiàn)錯(cuò)誤,并采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。錯(cuò)誤代碼C語(yǔ)言提供了一些標(biāo)準(zhǔn)的錯(cuò)誤代碼,可以用來(lái)判斷和處理文件I/O過(guò)程中出現(xiàn)的各種異常情況。異常處理當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí),可以使用條件判斷語(yǔ)句進(jìn)行錯(cuò)誤處理,并給出相應(yīng)的提示信息。日志記錄將錯(cuò)誤信息記錄到日志文件中,有助于進(jìn)行問(wèn)題分析和調(diào)試。練習(xí)題實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)實(shí)踐和動(dòng)手操作,可以深入理解所學(xué)知識(shí)并發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題。鞏固知識(shí)體系練習(xí)題可以幫助學(xué)習(xí)者梳理知識(shí)點(diǎn),建立完整的知識(shí)體系。啟發(fā)創(chuàng)新思維