C/C++编程：标准库 - ＜stdio.h＞学习

待我称王封你为后i 2022-12-24 08:58 248阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  get、fget、fgets
 *   *  理论
     *  实践
 *  \`puts、fputs\`
 *   *  理论
     *  实践
 *  feof
 *  ferror、clearerr
 *   *  理论
     *  实践
 *  perror
 *   *  理论
     *  实践
 *  \`fprintf、 snprintf()、fflush()\`
 *   *  理论
     *  实践

# get、fget、fgets #

## 理论 ##

/*
    * 功能： 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。
    * 参数： stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了要在上面执行操作的流。
    * 返回值：  该函数以无符号 char 强制转换为 int 的形式返回读取的字符，如果到达文件末尾或发生读错误，则返回 EOF
    */
    
    int getc(FILE *stream)
    /*
    * 功能： 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。
    * 参数： stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了要在上面执行操作的流。
    * 返回值：  该函数以无符号 char 强制转换为 int 的形式返回读取的字符，如果到达文件末尾或发生读错误，则返回 EOF
    */
    
    int fgetc(FILE *stream)
    /*
    
    功能：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。
    
    参数：
    	str -- 这是指向一个字符数组的指针，该数组存储了要读取的字符串。
    	n -- 这是要读取的最大字符数（包括最后的空字符）。通常是使用以 str 传递的数组长度。
    	stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了要从中读取字符的流。
    
    返回值：
    	如果成功，该函数返回相同的 str 参数。
    	如果到达文件末尾或者没有读取到任何字符，str 的内容保持不变，并返回一个空指针。
    	如果发生错误，返回一个空指针。
    
    
    */
    
    char *fgets(char *str, int n, FILE *stream)

## 实践 ##

1.  getc

#include<stdio.h>
    
    int main()
    {
        
       char c;
    
       printf("请输入字符：");
       c = getc(stdin);
       printf("输入的字符：");
       putc(c, stdout);
       
       return(0);
    }

![在这里插入图片描述][20201208223422547.png]

1.  fget

#include <stdio.h>
    
    int main ()
    {
        
       FILE *fp;
       int c;
       int n = 0;
      
       fp = fopen("file.txt","r");
       if(fp == NULL) 
       {
        
          perror("打开文件时发生错误");
          return(-1);
       }
       do
       {
        
          c = fgetc(fp);
          if( feof(fp) )
          {
        
              break ;
          }
          printf("%c", c);
       }while(1);
    
       fclose(fp);
       return(0);
    }

[参见][Link 1]

1.  fgets

(1) 从标准输入中读取字符输出到标砖输出

#include <string.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>
    
    int main(int argc, char **argv){
        
        char str[60];
        if(fgets(str, 60, stdin) == NULL){
        
            printf("fgets error");
            exit(0);
        }
    
        puts(str);   /* 向标准输出 stdout 写入内容 */
    }

(2) 封装

#include <string.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>
    
    char *Fgets(char *ptr, int n, FILE *stream){
        
        char	*rptr;
    
        if ( (rptr = fgets(ptr, n, stream)) == NULL && ferror(stream)){
        
            printf("fgets error");
            exit(0);
        }
    
    
        return (rptr);
    }

int main(int argc, char **argv){
        
        char str[60];
        
        /*
    	*阻塞等待从fp中读取字符到sendline中，限制最多可以读取MAXLINE个字符，
        *而且读取读取到的字符时NULL的话，就重新阻塞读取
        * 处理完了之后就重新阻塞等待
    	*/
        while (Fgets(str, sizeof(str), stdin) != NULL) {
        
            puts(str);   /* 向标准输出 stdout 写入内容 */
        }
    
    }

![在这里插入图片描述][20201209205023253.png]

# `puts、fputs` #

## 理论 ##

# include <stdio.h>
    
    /*
    * 作用： 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。
    *  参数： str -- 这是要被写入的 C 字符串。
    * 返回： 如果成功，该函数返回一个非负值，如果发生错误则返回 EOF。
    */
    int puts(const char *str)
    /*
    * 作用：显示字符串
    * 参数：
    * 	 s       输出的字符串的首地址
    * 	 stream  向何种流输出
    */
    int fputs(const char *s, FILE *stream);

fputs() 和 puts() 有两个小区别：

*  puts() 只能向标准输出流输出，而 fputs() 可以向任何流输出。
 *  使用 puts() 时，系统会在自动在其后添加换行符；而使用 fputs() 时，系统不会自动添加换行符。

那么这是不是意味着使用 fputs() 时就要在后面添加一句“printf("\\n")；”换行呢？看情况！如果输入时使用的是 gets()，那么就要添加 printf 换行；但如果输入时用的是 fgets()，则不需要。

因为使用 gets() 时，gets() 会将回车读取出来并丢弃，所以换行符不会像 scanf 那样被保留在缓冲区，也不会被 gets() 存储；而使用 fgets() 时，换行符会被 fgets() 读出来并存储在字符数组的最后，这样当这个字符数组被输出时换行符就会被输出并自动换行。

但是也有例外，比如使用 fgets() 时指定了读取的长度，如只读取 5 个字符，事实上它只能存储 4 个字符，因为最后还要留一个空间给 ‘\\0’，而你却从键盘输入了多于 4 个字符，那么此时“敲”回车后换行符就不会被 fgets() 存储。数据都没有地方存放，哪有地方存放换行符呢！此时因为 fgets() 没有存储换行符，所以就不会换行了。

## 实践 ##

1.  封装 Fputs

void Fputs(const char *ptr, FILE *stream)
    {
        
    	if (fputs(ptr, stream) == EOF){
        
    		printf("fputs error");
    		exit(0);
    	}	
    }

#include <malloc.h>
    #include <assert.h>
    
    int main(int argc,char *argv[]){
        
        FILE *fp1 = fopen("test.txt", "w+");
        assert(fp1);
        int ret = fputs("hello", fp1);
        printf("ret: %d\n", ret);
        fclose(fp1);
    }

![在这里插入图片描述][20210331173236314.png]

# feof #

/*
    * 作用：   测试给定流 stream 的文件结束标识符。
    * 参数：  stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。
    * 返回值： 当设置了与流关联的文件结束标识符时，该函数返回一个非零值，否则返回零。
    */
    int feof(FILE *stream)

#include <stdio.h>
    
    int main ()
    {
        
        FILE *fp;
        int c;
    
        fp = fopen("file.txt","r");
        if(fp == NULL)
        {
        
            perror("打开文件时发生错误");
            return(-1);
        }
        while(1)
        {
        
            c = fgetc(fp);   // 从fp中读取一个字符，并且将当前字符指向下一个
            if( feof(fp) ) // 检测当前字符是否到达了文件尾。 如果到了文件为，返回非0
            {
        
                break ;
            }
            printf("%c", c);
        }
        fclose(fp);
        return(0);
    }

现象：打印输入文本的内容，等读完了就结束死循环

#include <cstdio>
    #include <errno.h>
    
    static void test_file(void)
    {
        
        const char *filename = "test2.txt";
        FILE *fp = fopen(filename, "a+");  // 追加方式写入
        char  buf[1024];
        int   i;
    
        if (fp == NULL) {
        
            printf("fopen %s error(%s)\n", filename, errno);
            return;
        }
    
        for (i = 0 ; i < 100; i++) {
        
            if (fputs("hello world!\n", fp) == EOF) {
        
                printf("fputs to %s error(%s)\n", filename, errno);
                break;
            }
        }
    
        printf("write to %s ok\n", filename);
        fclose(fp);
    
        fp = fopen(filename, "r");
        if (fp == NULL) {
        
            printf("fopen %s error(%s)\n", filename, errno);
            return;
        }
    
        i = 0;
        while (!feof(fp)) {
        
            if (fgets(buf, sizeof(buf), fp) == NULL) {
        
                printf("fgets return null, i=%d\n", i);
            } else {
        
                i++;
                printf(">>gets line(%d): %s", i, buf);
            }
        }
        fclose(fp);
    }
    
    int main() {
        
        test_file();
    }

# ferror、clearerr #

## 理论 ##

/*
    * 作用：  测试给定流 stream 的错误标识符。
    * 参数：  stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。
    * 返回值： 当设置了与流关联的文件结束标识符时，该函数返回一个非零值，否则返回零。
    */
    int ferror(FILE *stream)
    
    
    /*
    * 作用：  清除给定流 stream 的文件结束和错误标识符
    * 参数：  stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。
    * 返回值： 这不会失败，且不会设置外部变量 errno，但是如果它检测到它的参数不是一个有效的流，则返回 -1，并设置 errno 为 EBADF
    */
    void clearerr(FILE *stream)

## 实践 ##

#include <stdio.h>
    
    int main()
    {
        
        FILE *fp;
        char c;
    
        fp = fopen("file.txt", "w");   // 以只写模式打开的文件
        c = fgetc(fp); // 从文件指针stream指向的文件中读取一个字符，读取一个字节后，光标位置后移一个字节
        if( ferror(fp) )  //  只写文件不可以读，所以一定会出现错误
        {
        
            printf("读取文件：file.txt 时发生错误\n");  // 打印
        }
        clearerr(fp);  // 清楚了fp的错误
        if( ferror(fp) ) 
        {
        
            printf("读取文件：file.txt 时发生错误\n");// 不打印
        }
        fclose(fp);
    
        return(0);
    }

![在这里插入图片描述][20201127155020992.png]

# perror #

## 理论 ##

/*
    * 作用：   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。
    * 参数：  str -- 这是 C 字符串，包含了一个自定义消息，将显示在原本的错误消息之前。
    */
    void perror(const char *str)

## 实践 ##

#include <stdio.h>
    
    
    int main()
    {
        
        FILE *fp;
        fp = fopen("aaaa.txt", "r");
        if( fp == NULL ) {
        
            perror("Error: ");
            return(-1);
        }
        fclose(fp);
        return(0);
    }

![在这里插入图片描述][20201127162201327.png]

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th></th> 
   <th></th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>ferror</td> 
   <td>int ferror(FILE *stream)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>clearerr</td> 
   <td>void clearerr(FILE *stream)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>perror</td> 
   <td>void perror(const char *str)</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# `fprintf、 snprintf()、fflush()` #

## 理论 ##

/*
    * 功能： 发送格式化输出到流 stream 中。
    * format -- 这是 C 字符串，包含了要被写入到流 stream 中的文本。它可以包含嵌入的 format 标签，format 标签可被随后的附加参数中指定的值替换，并按需求进行格式化。format 标签属性是 %[flags][width][.precision][length]specifier
    */
    int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...)
    
    
    /*
    * 功能： 设将可变参数(...)按照 format 格式化成字符串，并将字符串复制到 str 中，size 为要写入的字符的最大数目，超过 size 会被截断。
    * 参数： str -- 目标字符串。
    *       size -- 拷贝字节数(Bytes)。
    *       format -- 格式化成字符串。
    *       ... -- 可变参数。
    * 返回值: 实际复制的字符长度
    * (1) 如果格式化后的字符串长度小于等于 size，则会把字符串全部复制到 str 中，并给其后添加一个字符串结束符 \0；
    * (2) 如果格式化后的字符串长度大于 size，超过 size 的部分会被截断，只将其中的 (size-1) 个字符复制到 str 中，并给其后添加一个字符串结束符 \0，返回值为欲写入的字符串长度。
    */
    int snprintf ( char * str, size_t size, const char * format, ... );
    
    
    /*
    * 作用：  刷新流stream的输出缓冲区
    * 参数：  stream -- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象指定了一个缓冲流
    * 返回值：如果成功，该函数返回零值。如果发生错误，则返回 EOF，且设置错误标识符（即 feof）
    */
    int fflush(FILE *stream)

[具体格式化参见][Link 2]

## 实践 ##

#include <stdio.h>
    
    
    int main()
    {
        
        FILE *fp;
        fp = fopen("file.txt", "w");  // 可写方式打开file.txt（如果不存在则创建）
        fprintf(fp, "%s %s %s %d", "We", "are", "in", 2014);
        fclose(fp);
        return(0);
    }

#include <stdio.h>
    #include <string.h>
    #include <zconf.h>
    
    int main ()
    {
        
        char buff[1024];
        memset(buff, '\0', sizeof(buff));
    
        fprintf(stdout, "启用全缓冲\n");
        setvbuf(stdout, buff, _IOFBF, 1024);
    
        fprintf(stdout, "这里是qqq\t");
        fprintf(stdout, "该输出将保存到 buff\n");
        fflush(stdout);  // 刷新就马上打印
    
        fprintf(stdout, "这将在编程结束时出现\t");
        fprintf(stdout, "最后休眠五秒钟\n");
    
        sleep(5);
       // 程序结束时会刷新缓冲区
        return(0);
    }

#include <string.h>
    #include <stdio.h>
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        
        char buf[10];
        const char* s9  = "xxxxxxxxx";
        const char* s10 = "xxxxxxxxxx";
        const char* s11 = "xxxxxxxxxxxxxxxxxx";
        int ret;
    
        memset(buf, 0, sizeof(buf));
        ret = snprintf(buf, sizeof(buf), "%s", s9);
        printf("buf size: %d, string len: %d, ret: %d, buf: %s\r\n",
               (int) sizeof(buf), (int) strlen(s9), ret, buf);
    
        memset(buf, 0, sizeof(buf));
        ret = snprintf(buf, sizeof(buf), "%s", s10);
        printf("buf size: %d, string len: %d, ret: %d, buf: %s\r\n",
               (int) sizeof(buf), (int) strlen(s10), ret, buf);
    
        memset(buf, 0, sizeof(buf));
        ret = snprintf(buf, sizeof(buf), "%s", s11);
        printf("buf size: %d, string len: %d, ret: %d, buf: %s\r\n",
               (int) sizeof(buf), (int) strlen(s11), ret, buf);
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][20210203170728598.png]

从上面可以看出：如果超过buf就截断

1、库变量

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th></th> 
   <th></th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>size_t</td> 
   <td>这是无符号整数类型，它是 sizeof 关键字的结果</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>FILE</td> 
   <td>这是一个适合存储文件流信息的对象类型。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>fpos_t</td> 
   <td>这是一个适合存储文件中任何位置的对象类型</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

2、库宏

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th></th> 
   <th></th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>NULL</td> 
   <td>这个宏是一个空指针常量的值。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>EOF</td> 
   <td>这个宏是一个表示已经到达文件结束的负整数。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

3、关于文件权限

int chmod(const char * path, mode_t mode);

函数说明：chmod()会依参数mode 权限来更改参数path 指定文件的权限。

参数 mode 有下列数种组合：  
1、S\_ISUID 04000 文件的 (set user-id on execution)位  
2、S\_ISGID 02000 文件的 (set group-id on execution)位  
3、S\_ISVTX 01000 文件的sticky 位  
4、S\_IRUSR (S\_IREAD) 00400 文件所有者具可读取权限  
5、S\_IWUSR (S\_IWRITE)00200 文件所有者具可写入权限  
6、S\_IXUSR (S\_IEXEC) 00100 文件所有者具可执行权限  
7、S\_IRGRP 00040 用户组具可读取权限  
8、S\_IWGRP 00020 用户组具可写入权限  
9、S\_IXGRP 00010 用户组具可执行权限  
10、S\_IROTH 00004 其他用户具可读取权限  
11、S\_IWOTH 00002 其他用户具可写入权限  
12、S\_IXOTH 00001 其他用户具可执行权限

注：只有该文件的所有者或有效用户识别码为0，才可以修改该文件权限。

基于系统安全，如果欲将数据写入一执行文件，而该执行文件具有S\_ISUID 或S\_ISGID 权限，则这两个位会被清除。如果一目录具有S\_ISUID 位权限，表示在此目录下只有该文件的所有者或root 可以删除该文件。

返回值：权限改变成功返回0, 失败返回-1, 错误原因存于errno.

错误代码：  
1、EPERM 进程的有效用户识别码与欲修改权限的文件拥有者不同, 而且也不具root 权限.  
2、EACCESS 参数path 所指定的文件无法存取.  
3、EROFS 欲写入权限的文件存在于只读文件系统内.  
4、EFAULT 参数path 指针超出可存取内存空间.  
5、EINVAL 参数mode 不正确  
6、ENAMETOOLONG 参数path 太长  
7、ENOENT 指定的文件不存在  
8、ENOTDIR 参数path 路径并非一目录  
9、ENOMEM 核心内存不足  
10、ELOOP 参数path 有过多符号连接问题.  
11、EIO I/O 存取错误

#include
     #include
     main()
     {
        
        chmod("/etc/passwd", S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IROTH);
     }

[20201208223422547.png]: /images/20221120/b4b41d148c04438cabdc020c8480d50a.png
[Link 1]: https://www.runoob.com/cprogramming/c-function-fgetc.html
[20201209205023253.png]: /images/20221120/8cc296db63a54ffc95a60737c588b366.png
[20210331173236314.png]: /images/20221120/54f3d71e648146b09a985e8582191548.png
[20201127155020992.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201127155020992.png
[20201127162201327.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201127162201327.png
[Link 2]: https://www.runoob.com/cprogramming/c-function-fprintf.html
[20210203170728598.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210203170728598.png