在 C 语言中，输入和输出（I/O）是与用户和程序之间交互的基本方式。C 提供了标准的输入输出库（stdio.h）来进行这些操作。下面是 C 语言输入输出的详细介绍。

1. 标准输入与输出库：stdio.h

C 语言的标准输入输出函数都位于 stdio.h 头文件中。因此，在使用输入输出功能时需要包含这个头文件：

#include <stdio.h>

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2. 标准输出：printf()

printf() 函数用于格式化输出数据到标准输出设备（通常是屏幕）。其基本语法为：

int printf(const char *format, ...);

• format：格式化字符串，用于控制输出的格式。
• ...：可变参数，根据格式字符串提供具体的数据。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int age = 25;
    printf("Hello, World!\n");       // 输出普通字符串
    printf("Age: %d\n", age);         // 输出整型数据
    printf("Height: %.2f\n", 5.9);   // 输出浮点数据，保留两位小数

    return 0;
}

输出：

Hello, World!
Age: 25
Height: 5.90

常见格式化输出符号：

• %d：输出整数（十进制）
• %f：输出浮点数
• %c：输出字符
• %s：输出字符串
• %.2f：输出浮点数，保留 2 位小数
• %x：输出整数的十六进制形式

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3. 标准输入：scanf()

scanf() 函数用于从标准输入设备（通常是键盘）读取数据，并将其存储到变量中。其基本语法为：

int scanf(const char *format, ...);

• format：格式字符串，指明输入数据的类型和格式。
• ...：变量的地址，用来存储输入的数据。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int age;
    float height;

    printf("Enter your age: ");
    scanf("%d", &age);  // 读取整数
    printf("Enter your height: ");
    scanf("%f", &height);  // 读取浮点数

    printf("Age: %d, Height: %.2f\n", age, height);
    return 0;
}

输出：

Enter your age: 25
Enter your height: 5.9
Age: 25, Height: 5.90

常见格式化输入符号：

• %d：读取整数
• %f：读取浮点数
• %c：读取字符
• %s：读取字符串（会忽略空格）

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4. 读取字符串：gets() 和 fgets()

在 C 中，读取字符串的常用函数有 gets() 和 fgets()。然而，gets() 不安全，容易导致缓冲区溢出问题，因此推荐使用 fgets()。

4.1 gets() (不推荐使用)

char str[100];
gets(str);  // 读取一行输入，直到遇到换行符或 EOF

gets() 函数会读取整行输入，包括空格，直到遇到换行符。它不检查数组边界，容易导致缓冲区溢出。

4.2 fgets() (推荐使用)

#include <stdio.h>

char str[100];
fgets(str, sizeof(str), stdin);  // 安全地读取一行输入

fgets() 更加安全，因为它允许指定最大读取字符数，从而防止缓冲区溢出。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    char name[50];

    printf("Enter your name: ");
    fgets(name, sizeof(name), stdin);  // 使用 fgets 读取字符串

    printf("Hello, %s", name);
    return 0;
}

输出：

Enter your name: John Doe
Hello, John Doe

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5. 输出到文件：fprintf() 和 fputs()

除了标准输出，C 还提供了将数据输出到文件的功能。fprintf() 函数用于向文件输出格式化数据，fputs() 用于输出字符串。

5.1 fprintf()

FILE *f = fopen("output.txt", "w");
fprintf(f, "Hello, File!\n");  // 向文件输出
fclose(f);

5.2 fputs()

FILE *f = fopen("output.txt", "w");
fputs("Hello, File!\n", f);  // 向文件输出字符串
fclose(f);

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6. 从文件读取：fscanf() 和 fgets()

fscanf() 函数与 scanf() 类似，但用于从文件中读取数据。fgets() 同样也可以用于从文件中读取字符串。

6.1 fscanf()

FILE *f = fopen("input.txt", "r");
int num;
fscanf(f, "%d", &num);  // 从文件中读取整数
fclose(f);

6.2 fgets()

FILE *f = fopen("input.txt", "r");
char str[100];
fgets(str, sizeof(str), f);  // 从文件中读取一行
fclose(f);

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7. 输入输出的错误处理

在使用 scanf()、printf()、fscanf() 等函数时，通常需要检查是否成功执行。例如，scanf() 函数会返回成功读取的项目数量，如果不等于预期的数量，则输入失败。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int age;
    printf("Enter your age: ");
    if (scanf("%d", &age) != 1) {
        printf("Input error!\n");
    } else {
        printf("Your age is: %d\n", age);
    }
    return 0;
}

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8. 总结

• 标准输出：使用 printf() 函数输出数据。
• 标准输入：使用 scanf() 函数获取用户输入。
• 字符串输入输出：使用 gets() 或 fgets()。
• 文件输入输出：使用 fprintf()、fscanf()、fputs() 和 fgets()。

通过合理使用这些输入输出函数，可以更有效地与用户交互或处理文件数据。