第四講輸入輸出

2023/2/51第四講C語言的輸入輸出與格式控制裘宗燕書第三章3.7節(jié)和第八章8.3節(jié)文件(File)是計算機的基本處理對象計算機具有強大的文件處理能力制作、儲存、加密、傳輸、歸檔、顯示、壓縮、…處理的文件類型多種多樣純文本文件，以txt為擴展名可執(zhí)行文件，以exe為擴展名Word文檔文件，以.doc/docx為擴展名演示稿文件，以.ppt為擴展名便攜式文檔格式文件，以.pdf為擴展名問題文件保存在什么地方？我們的程序能否處理文件？我們程序如何才能處理文件？有沒有一些所謂的標準文件？22023/2/5PDF文件列表32023/2/51.標準輸入輸出文件標準輸入/輸出文件是C程序中默認的基本文件，這兩個文件在程序開始運行時被自動打開，在程序結(jié)束時被自動關閉。默認情況下，標準輸入文件對應于鍵盤，標準輸出文件對應于顯示器。在C程序中，標準輸入文件(stdin)與任何其他輸入文件一樣，是一個可以從中按順序連續(xù)讀出字節(jié)流的數(shù)據(jù)來源。標準輸出文件(stdout)也與其他輸出文件一樣，是一個可以向其按順序連續(xù)寫入字節(jié)流的數(shù)據(jù)容器。標準輸入與輸出文件示意42023/2/5鍵盤：以文件的形式給電腦看，提供輸入。電腦可以看的紙。顯示器：被電腦當成書寫和展示設備，在程序中以文件的形式出現(xiàn)。電腦可以寫的紙人寫電腦看電腦寫人看52023/2/52.字符輸入輸出函數(shù)字符IO函數(shù)getchar和putchargetchar是無參函數(shù)從標準輸入讀一個字符，返回字符的編碼值。intgetchar(void)//注意返回值類似是int型。intgetc(stdin)典型使用(輸入的字符賦給變量c)：c=getchar();標準輸入默認是鍵盤。沒有輸入數(shù)據(jù)時getchar等待，直到用戶輸入字符并換行。62023/2/5putchar函數(shù)原型：intputchar(intc)函數(shù)調(diào)用例子putchar('O');putchar('K');功能：把一個字符送到標準輸出(stdout)相當于:intputc(intc,stdout)#include<stdio.h>intmain(){intc;c=getchar();putchar(c);putchar('\n');return0;}72023/2/5總結(jié)正常情況下getchar返回讀入的字符，遇文件結(jié)束返回EOF(一個常量)值。應該用int變量接收getchar的返回值，以保證正確判斷輸入結(jié)束。如果用char變量，值超出char范圍時結(jié)果無定義。charch;while((ch=getchar())!=EOF)...intch82023/2/5例，統(tǒng)計文件中字符個數(shù)統(tǒng)計(由標準輸入得到的)文件中的字符個數(shù)。intCountInput(){intc;longn=0;while((c=getchar())!=EOF)n++;returnn;}標準輸入默認為鍵盤。程序執(zhí)行到getchar等待輸入，得到輸入后處理。用Ctrl-Z發(fā)信息可使循環(huán)結(jié)束。問題：能從普通文件中讀取數(shù)據(jù)嗎？92023/2/5從普通文件中讀入設以上源程序是count.c，編譯結(jié)果是count.exe。用命令行方式啟動該程序，將標準輸入定向到文件(設被統(tǒng)計文件是abcd.txt)：count<abcd.txt讀入循環(huán)中可以完成對輸入內(nèi)容的各種處理，例如：統(tǒng)計某個字符出現(xiàn)的次數(shù)，統(tǒng)計文件中的行數(shù)等等操作系統(tǒng)OS允許標準輸入重新定向。將標準輸入定向到文件可使文件成為getchar或scanf的輸入源。程序里不必區(qū)分實際輸入來自鍵盤還是實際文件。處理連續(xù)輸入時，這兩者沒有本質(zhì)差別。102023/2/5重定向標準輸出文件輸出數(shù)據(jù)重定向標準輸入文件輸入數(shù)據(jù)重定向變換輸入數(shù)據(jù)來源或輸出數(shù)據(jù)的去向，是操作系統(tǒng)命令行的功能。操作系統(tǒng)中常見的輸入輸出重定向方法輸入重定向語法命令行及參數(shù)<

輸入來源文件名設有可執(zhí)行文件count.exe，在控制臺命令窗口輸入命令：count//默認輸入為stdin，即鍵盤count<abc.txt//輸入重定向為abc.txt輸出重定向語法命令行及參數(shù)>

輸出去向文件名設有可執(zhí)行文件count.exe，在控制臺命令窗口輸入命令：count//默認輸入為stdout，即字符顯示器count>a.txt//輸入重定向為a.txt2023/2/511輸出重定向例子122023/2/5如程序名稱：hello.cpp,生成可執(zhí)行文件hello.exe#include"stdio.h"intmain(intargc,char*argv[]){ printf("HelloWorld!\n"); return0;}在命令行(cmd)運行：hello>a.txt，把輸出打印到a.txt文件。132023/2/53.標準I/O的行式輸入輸出對標準輸入/輸出流也有行式I/O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應是字符數(shù)組。出錯或遇文件結(jié)束返回NULLputs將字符串s以及一個換行符輸出。正常完成返回非負值，出錯返回EOF用gets時應注意數(shù)組越界(無法限制寫入長度)，應選用足夠大的數(shù)組142023/2/5一般用法一般使用形式：chars[256];...if(gets(s)!=NULL)......if(puts(s)!=EOF)...應檢查和處理操作未正常完成的情況。gets函數(shù)無長度控制，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為長度限制)代替gets152023/2/54.scanfscanf從標準輸入(stdin)讀數(shù)據(jù)，根據(jù)格式描述將實際輸入轉(zhuǎn)換到指定類型，轉(zhuǎn)換結(jié)果賦給指定變量：scanf(格式描述串,&變量名,...)格式描述串與printf的類似，其中的轉(zhuǎn)換描述(以%開頭)說明輸入形式和轉(zhuǎn)換方式。其他參數(shù)(個數(shù)應與格式串中轉(zhuǎn)換描述一致)指明接受輸入的程序變量。形式是在變量名前面加&符號。注意必須寫&符號，不寫將引起嚴重問題為什么?162023/2/5輸入格式控制scanf的原型：intscanf(constchar*format,...);相當于intfscanf(stdin,constchar*format,...);scanf將輸入流看成空白字符分隔的字段，讀入過程就是對這些字段的順序處理format指揮scanf進行轉(zhuǎn)換，成功轉(zhuǎn)換得到的值賦給對應變量(地址來自參數(shù))scanf處理完格式串或遇轉(zhuǎn)換失敗時結(jié)束，返回所完成的轉(zhuǎn)換項數(shù)172023/2/5format里各種字符的意義空白字符(空格/制表符)要求scanf跳過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非空白字符匹配，字符相同時匹配成功，否則轉(zhuǎn)換失敗轉(zhuǎn)換描述一個轉(zhuǎn)換描述刻畫對流中下一字段的轉(zhuǎn)換方式。以字符%開始，到轉(zhuǎn)換字符結(jié)束182023/2/5轉(zhuǎn)換描述轉(zhuǎn)換描述，%之后可以有*表示只匹配不賦值；長度描述(整數(shù))指定輸入字符個數(shù)；最后是轉(zhuǎn)換字符如d,f,x等，前面可加目標長度限制如l,h等。轉(zhuǎn)換順利完成時結(jié)果賦給參數(shù)所指變量(無*時)。若有長度描述就以指定個數(shù)的字符為字段。有星號(如%*s、%*6d等)時所匹配的東西不賦值，直接丟掉。192023/2/5簡單示例#include<stdio.h>intmain(){inti,n=0;

printf("Pleaseinputanumber:");scanf("%d",&n);printf("%d%d\n",n,n*n);return0;}從用戶在鍵盤輸入的字符流的當前位置之后嘗試讀一個十進數(shù)給出n的地址，告訴scanf函數(shù)，將讀到數(shù)據(jù)看成是十進制數(shù)，轉(zhuǎn)換后放入給定地址:&n202023/2/5轉(zhuǎn)換字符的意義轉(zhuǎn)換字符的意義，所要求實際輸入，對應參數(shù)類型：d十進制形式的整數(shù)。 (int*)i 整數(shù)，可為十、八或十六進制表示。 (int*)o八進制整數(shù)，可無先導字符0。 (int*)u無符號十進制整數(shù)。(unsigned*)x十六進制整數(shù)，可無先導0x或0X。 (int*)c字符，指定輸入寬度可輸入多字符到字符數(shù)組。不跳過空白，讀入多字符后不加‘\0’。(char*)s 非空白字符序列，可有長度限制。在字符數(shù)組最后附加‘\0’（做成字符串）。 （char*）212023/2/5轉(zhuǎn)換字符的含義轉(zhuǎn)換字符的含義e,f,g符合C語言規(guī)定形式的浮點數(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)獏?shù)中寫入本次函數(shù)調(diào)用執(zhí)行到此已讀的字符個數(shù)。不實際讀入也不計轉(zhuǎn)換項數(shù)。(int*)[...]與所列字符的最長序列匹配，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。222023/2/5轉(zhuǎn)換字符說明轉(zhuǎn)換字符d、i、o、u、x前面可以標明目標長度，h表示賦值目標為short；l表示賦值目標為long轉(zhuǎn)換字符e、f、g前加l表示目標是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)換前出錯或者遇到文件結(jié)束時返回EOF其他情況下返回執(zhí)行中完成轉(zhuǎn)換的項數(shù)，返回0表示第一個轉(zhuǎn)換失敗232023/2/5例scanf(“%ld”,&a)的處理過程scanf讀入并丟掉空白符號(可無)，然后做匹配；若遇到的非空白字符不能看作數(shù)，則匹配失??；否則就逐個讀入字符，直至遇到第一個非數(shù)字字符；將讀入的正負號及數(shù)字字符序列做成一個長整數(shù)，賦給指定的變量；多個轉(zhuǎn)換描述的處理類似如果轉(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)將先讀到這個字符242023/2/5注意事項輸入的數(shù)據(jù)之間一般只能有空白字符格式串里一般不寫轉(zhuǎn)換描述之外的東西。如果寫"%d,%lf,%f"就是要求用逗號分隔輸入數(shù)據(jù)，若輸入時不注意就會導致數(shù)據(jù)不能正常讀入。建議不要這樣寫。scanf格式串的細節(jié)參看第四章及給大家發(fā)的資料。252023/2/5緩沖式輸入程序要求從標準輸入取得信息(如執(zhí)行scanf)時，若由鍵盤輸入，在按Enter鍵后程序才能得到輸入數(shù)據(jù)。造成這種情況的原因是操作系統(tǒng)通常采用“緩沖式”輸入方式，把來自鍵盤的輸入臨時保存在“輸入緩沖區(qū)”(操作系統(tǒng)管理下的一塊內(nèi)存區(qū)域)里。直至人按了Enter鍵，才把緩沖區(qū)里的數(shù)據(jù)送給程序，這時scanf等輸入函數(shù)才能讀到數(shù)據(jù)。262023/2/5深入理解scanfscanf的返回值是int，它順序處理格式串根據(jù)格式串要求完成輸入、轉(zhuǎn)換和對變量的賦值工作正常結(jié)束時返回所完成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換項數(shù)如果一開始就遇到文件結(jié)束，就返回一個特殊符號常量EOF(是一個int值，后面再介紹)如果沒處理完整個格式串就失敗時，返回已完成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換項數(shù)scanf用輸入數(shù)據(jù)與正在處理的轉(zhuǎn)換描述比較，如果相符就完成一項轉(zhuǎn)換。例如：若轉(zhuǎn)換描述是%d，輸入得到的是一串數(shù)字，就把它們轉(zhuǎn)換為一個整數(shù)如果實際輸入與轉(zhuǎn)換描述不匹配，轉(zhuǎn)換失敗自學272023/2/5關于scanfscanf要求三方面一致格式串中轉(zhuǎn)換描述、對應參數(shù)的類型、運行中提供的數(shù)據(jù)形式。假如格式串要求做整數(shù)轉(zhuǎn)換，賦給整型變量。若實際輸入不是一串數(shù)字，scanf也無法正常完成工作在格式串要求讀整數(shù)或者浮點數(shù)，scanf會跳過遇到的空白字符，從下一非空白字符開始處理自學282023/2/5scanf的返回值下面函數(shù)調(diào)用可能產(chǎn)生三種返回值：scanf("%lf",&x)返回1表示成功讀入一項數(shù)據(jù)，并存入了x返回0表示讀入數(shù)據(jù)失敗返回EOF值表示遇到文件結(jié)束應該通過這種性質(zhì)控制循環(huán)例：讀入一些圓盤半徑，算出各圓盤的面積并輸出。不知圓盤數(shù)，可利用scanf的返回值控制循環(huán)結(jié)束自學292023/2/5如何輸入一批數(shù)據(jù)通過一個循環(huán)處理，在循環(huán)中反復調(diào)用輸入函數(shù)，分兩種情況如果事先知道需要輸入數(shù)據(jù)的項數(shù)，就可以用計數(shù)器控制輸入循環(huán)。否則就需要用特殊標志或方法結(jié)束循環(huán)用一個特殊數(shù)據(jù)作為最后一個數(shù)的標志用EOF(endoffile)結(jié)束輸入每輸入一個數(shù)后讓用戶確認是否還有新數(shù)302023/2/5程序#include<stdio.h>voidpc_area(doubler){/*定義略*/}intmain(){doublex;while(scanf("%lf",&x)==1){if(x<0)printf("Inputerror:%f\n",x);elsepc_area(x);}return0;}/*什么情況下循環(huán)結(jié)束？*/確保能正確地讀入一個數(shù)，不會異常終止自學312023/2/5文件結(jié)束符EOF遇到文件結(jié)束或錯誤數(shù)據(jù)時scanf不返回1。如果上面程序遇到輸入字母m，轉(zhuǎn)換失敗就會導致循環(huán)結(jié)束。更好的方式是利用標準庫定義的符號常量EOF。如果把標準輸入定向到某個文件，在讀完文件里所有數(shù)據(jù)后scanf就會返回EOF值。在標準輸入中，組合鍵：CTRL+Z或者Ctrl-D表示EOF值。322023/2/5EOF是什么一般的C系統(tǒng)把EOF定義為-1，它一定不是正數(shù)，不會與scanf的其他返回值混淆。默認情況下，標準輸入從鍵盤得到數(shù)據(jù)。許多系統(tǒng)里可以用Ctrl-Z或Ctrl-D組合鍵送入文件結(jié)束信息。前面程序運行時，如果按了這種組合鍵，scanf就會返回EOF并導致循環(huán)結(jié)束。332023/2/5例統(tǒng)計一批輸入數(shù)據(jù)的個數(shù)和最小值/最大值/平均值解決方法循環(huán)讀入數(shù)據(jù)，并完成其他工作。兩個變量記錄已知的最小、最大值。讀數(shù)據(jù)中考慮更新，使其保存已讀數(shù)據(jù)的最小最大值(循環(huán)不變性質(zhì))。兩個變量記錄數(shù)據(jù)個數(shù)，記錄已讀入數(shù)據(jù)之和。循環(huán)中要正確更新(循環(huán)不變性質(zhì))。342023/2/5問題保存最大值和最小值的變量的初始值？解決辦法假定最少有一個輸入數(shù)據(jù)用讀入的第一個數(shù)據(jù)作為最大和最小變量的初始值。352023/2/5#include<stdio.h>intmain(){doublesum=0.0,biggest,smallest,x;intcount=1;scanf("%lf",&sum);

biggest=smallest=sum;while(scanf("%lf",&x)==1){sum+=x;count++;if(x>biggest)biggest=x;if(x<smallest)smallest=x;}

…/*輸出結(jié)果，略*/return0;} /*要求至少有一個輸入數(shù)據(jù)*/362023/2/55.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*format,...);功能format里的非轉(zhuǎn)換描述直接輸出根據(jù)轉(zhuǎn)換描述順序轉(zhuǎn)換各實參，結(jié)果插入在format里相應位置，形成整個輸出出錯時返回負值正常完成返回實際輸出的字符個數(shù)372023/2/5轉(zhuǎn)換描述轉(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)左對齊+數(shù)值前面總輸出正負號 空格,轉(zhuǎn)換得到的首字符不是正負號時輸出一個空格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輸出時總寫小數(shù)點；g和G，不去掉最后的0。382023/2/5說明2)最小字段寬度(整數(shù))。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)填空格。數(shù)值在有0標志時在數(shù)字序列左邊填0。3)圓點及另一數(shù)。對字符串參數(shù)表示最大輸出字符數(shù)；對e、E、f表示小數(shù)點后數(shù)位；對g、G表示有效數(shù)位；對整數(shù)表示最小輸出數(shù)字個數(shù)，不夠時左邊添0。4)目標長度字符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。392023/2/5轉(zhuǎn)換字符轉(zhuǎn)換字符，所要求參數(shù)類型和實際輸出形式：d,i帶符號的十進制形式整數(shù)(int)o無符號八進制表示的整數(shù)，無先導0(int)x,X無符號十六進制整數(shù)，無先導0x或0X。用x時十以上數(shù)字用abcdef；對X用ABCDEF(int)u無符號十進制整數(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’，或者達到字段的指定寬度為止(char*)f 一般實數(shù)形式[-]mmm.ddd，小數(shù)點后位數(shù)由精度描述定，默認6。精度為0不輸出小數(shù)點(double)402023/2/5轉(zhuǎn)換字符e,E 科學記數(shù)法[-