Mdr-C-Tutorial

主题

其他文件操作 ​

本节收集一些在实际工程中很常用、但不适合放进“打开/读写/定位”主线叙事的 stdio.h 能力：状态与错误处理、缓冲控制、重定向、临时文件等。

1. EOF 与错误状态：feof / ferror / clearerr ​

对一个流进行读操作后，如果发现“没有读到想要的数据”，你需要区分两类情况：

  1. 到达文件末尾（EOF）；
  2. 发生 I/O 错误。

标准库提供了两个“状态查询”接口：

c
#include <stdio.h>

int feof(FILE* stream);
int ferror(FILE* stream);

以及一个“清除状态”接口：

c
#include <stdio.h>

void clearerr(FILE* stream);

注意：feof / ferror 不会“预测”下一次读操作是否会失败，它们仅反映过去的 I/O 操作设置的状态。判断是否读到数据，应该先看读函数的返回值，再在需要时用 feof / ferror 解释失败原因。

2. 打印错误信息：perror ​

c
#include <stdio.h>

void perror(const char* s);

当某个库函数失败后，perror 会把 s 与一条实现提供的错误信息输出到标准错误流（通常是 stderr）。它常用于调试与简单工具程序。

TIP

更精细的错误处理通常还会配合 <errno.h> 中的 errno（这是标准库的一部分）。但本章不把“错误码体系”作为主线展开，你只需知道：遇到 I/O 失败时，先检查返回值，再决定是否打印信息/退出/重试。

3. 缓冲与刷新：fflush / setvbuf / setbuf ​

3.1 fflush ​

c
#include <stdio.h>

int fflush(FILE* stream);

对输出流调用 fflush(stream)，会尝试把用户态缓冲中的数据写出；成功返回 0，失败返回 EOF。

标准还允许传入空指针：fflush(NULL) 会刷新所有输出流。

注意

对输入流调用 fflush 的行为在标准中没有定义。可移植代码不要这样写。

3.2 setvbuf / setbuf ​

你可以通过 setvbuf 控制一个流的缓冲方式：

c
#include <stdio.h>

int setvbuf(FILE* stream, char* buf, int mode, size_t size);
void setbuf(FILE* stream, char* buf);

其中 mode 常用取值为：

  1. _IONBF：无缓冲；
  2. _IOLBF：行缓冲；
  3. _IOFBF：全缓冲。

缓冲策略与性能/交互体验关系很大，但它们也很“实现相关”。对教程而言，你只需要掌握两条规则：

  1. 默认缓冲策略通常已经足够；
  2. 当你在交互式程序中希望提示信息立刻出现时，可以考虑 fflush(stdout)。

4. 重定向流：freopen ​

freopen 可以把一个已有的流“重新绑定”到一个新文件上（常见用途：把 stdin / stdout 重定向到文件）。

c
#include <stdio.h>

FILE* freopen(const char* filename, const char* mode, FILE* stream);

成功返回 stream，失败返回空指针。

注意

freopen 的具体效果包含实现细节（例如失败时原流是否关闭等），写代码时应以“返回值检查”为核心：只要返回空指针，就把它当作重定向失败来处理。

5. 临时文件：tmpfile / tmpnam ​

c
#include <stdio.h>

FILE* tmpfile(void);
char* tmpnam(char* s);

tmpfile 会创建一个临时二进制文件并以“更新模式”打开它；当该流关闭，或程序正常结束时，这个临时文件会被自动删除（具体细节有实现相关部分，但这是它的设计目标）。

tmpnam 返回一个可能可用于临时文件的名字。但它有明显缺陷：名称生成与实际创建不是原子操作，在并发/多进程环境中可能产生竞态；因此更推荐使用 tmpfile。

习题 ​

#11451
⚡3⏳2

写一个程序：从标准输入读入若干行，并写入到文件 out.txt；每写入一行，就立刻刷新输出。

要求：

  1. 使用 fgets 读入一行；
  2. 使用 fputs 写入文件；
  3. 每次写入后调用 fflush 并检查其返回值。
#11452
⚡4⏳3

写一个程序：打开一个文件并尝试读取其中所有字符；若读到 EOF，根据 feof / ferror 判断是“正常结束”还是“读错误”。

要求：

  1. 以读函数返回值作为循环条件；
  2. 循环结束后再使用 feof / ferror 解释原因；
  3. 对错误分支输出 perror 信息到标准错误流。
#11453
⚡4⏳3

写一个程序：把标准输出重定向到文件 log.txt，然后输出若干行信息，再把输出恢复到终端。

提示：本题允许你查阅 freopen 的文档；注意检查每一步的返回值。