嵌入式学习 标准IO（完整版）

C语言标准IO概述

标准IO（Standard Input/Output）是C语言中用于处理文件和数据流的一组函数库，定义在<stdio.h>头文件中。与低级IO（如read/write）相比，标准IO提供了缓冲机制，提高了数据读写的效率。标准IO的核心是FILE结构体指针，通过它操作文件流。

fopen/fclose

功能

• fopen：打开文件并返回文件指针。
• fclose：关闭文件并释放资源。

函数原型

FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);
int fclose(FILE *stream);

参数说明

• filename：文件路径。
• mode：打开模式（如"r"只读，"w"写入，"a"追加等）。
• stream：已打开的文件指针。

示例

FILE *fp = fopen("test.txt", "w");
if (fp == NULL) {
perror("Error opening file");
return 1;
}
fclose(fp);

fgetc/fputc

功能

• fgetc：从文件流中读取一个字符。
• fputc：向文件流写入一个字符。

函数原型

int fgetc(FILE *stream);
int fputc(int c, FILE *stream);

示例

FILE *fp = fopen("test.txt", "r");
int ch = fgetc(fp); // 读取一个字符
fputc('A', fp); // 写入字符'A'

fgets/fputs

功能

• fgets：从文件流读取一行字符串。
• fputs：向文件流写入字符串（不自动添加换行符）。

函数原型

char *fgets(char *str, int n, FILE *stream);
int fputs(const char *str, FILE *stream);

参数说明

• str：存储读取数据的缓冲区。
• n：最多读取的字符数（包括\\0）。

示例

char buffer[100];
fgets(buffer, 100, stdin); // 从标准输入读取
fputs("Hello", stdout); // 输出到标准输出

fscanf/fprintf

功能

• fscanf：格式化输入（类似scanf，但针对文件流）。
• fprintf：格式化输出（类似printf，但针对文件流）。

函数原型

int fscanf(FILE *stream, const char *format, …);
int fprintf(FILE *stream, const char *format, …);

示例

int num;
fscanf(fp, "%d", &num); // 从文件读取整数
fprintf(fp, "Number: %d", 42); // 写入格式化字符串

fread/fwrite

功能

• fread：从文件流读取二进制数据块。
• fwrite：向文件流写入二进制数据块。

函数原型

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

参数说明

• ptr：数据缓冲区指针。
• size：每个数据项的字节数。
• nmemb：要读写的数据项数量。

示例

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
fwrite(arr, sizeof(int), 5, fp); // 写入数组
fread(arr, sizeof(int), 5, fp); // 读取数组

fseek/rewind/ftell

功能

• fseek：设置文件流的位置指针。
• rewind：重置文件指针到开头。
• ftell：返回当前文件指针位置（字节偏移量）。

函数原型

int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
void rewind(FILE *stream);
long ftell(FILE *stream);

参数说明

• offset：偏移量。
• whence：基准位置（SEEK_SET开头，SEEK_CUR当前位置，SEEK_END末尾）。

示例

fseek(fp, 10, SEEK_SET); // 移动到第10字节
rewind(fp); // 回到文件开头
long pos = ftell(fp); // 获取当前位置