1. 引言
文件操作和輸入/輸出（I/O）是C語言編程中不可或缺的部分。它們允許程序讀取和寫入文件，與用戶進行交互，以及處理各種數據流。本文將深入探討C語言中文件操作和I/O的技術精髓，並通過實用的代碼案例幫助讀者深入理解。
2. 標准I/O庫
2.1 技術精髓
標准I/O庫（stdio.h）提供了一套高級的I/O函數，用于處理標准輸入（stdin）、標准輸出（stdout）和標准錯誤（stderr）。這些函數封裝了底層的I/O操作，提供了易用的接口。
2.2 代碼案例
#include <stdio.h>int main() { int num; printf("Enter a number: "); scanf("%d", &num); printf("You entered: %d\n", num); return 0;}這個例子中，我們使用printf函數輸出提示信息，使用scanf函數讀取用戶輸入的整數。這些函數是標准I/O庫中的核心組成部分，用于處理常見的輸入/輸出任務。
3. 文件I/O操作
3.1 技術精髓
C語言提供了文件I/O函數，允許程序打開、讀取、寫入和關閉文件。這些函數包括fopen、fclose、fread、fwrite、fgets、fputs等。
3.2 代碼案例
#include <stdio.h>int main() { FILE* file = fopen("example.txt", "w+"); if (file == NULL) { printf("Error opening file.\n"); return 1; } fputs("Hello, World!", file); rewind(file); char buffer[20]; fgets(buffer, 20, file); printf("Read from file: %s\n", buffer); fclose(file); return 0;}這個例子中，我們使用fopen函數打開一個文件，使用fputs函數寫入數據，使用fgets函數讀取數據，最後使用fclose函數關閉文件。這些函數是文件I/O操作的基礎，用于處理文件的讀寫。
4. 格式化I/O
4.1 技術精髓
格式化I/O允許我們按照特定的格式讀取和寫入數據。printf和scanf函數是格式化I/O的典型代表，它們使用格式字符串來指定數據的類型和格式。
4.2 代碼案例
#include <stdio.h>int main() { int num; float floatNum; printf("Enter an integer and a float: "); scanf("%d %f", &num, &floatNum); printf("Integer: %d, Float: %.2f\n", num, floatNum); return 0;}這個例子中，我們使用scanf函數按照指定格式讀取整數和浮點數，使用printf函數按照指定格式輸出數據。格式化I/O在處理不同類型和格式的數據時非常方便。
5. 二進制I/O
5.1 技術精髓
二進制I/O用于以二進制形式讀取和寫入數據。與文本I/O不同，二進制I/O不進行字符編碼轉換，直接操作數據的原始二進制表示。
5.2 代碼案例
#include <stdio.h>typedef struct { int id; char name[20];} Person;int main() { Person person = {1, "Alice"}; FILE* file = fopen("person.bin", "wb+"); if (file == NULL) { printf("Error opening file.\n"); return 1; } fwrite(&person, sizeof(Person), 1, file); rewind(file); Person newPerson; fread(&newPerson, sizeof(Person), 1, file); printf("Read from file: ID: %d, Name: %s\n", newPerson.id, newPerson.name); fclose(file); return 0;}這個例子中，我們定義了一個Person結構體，並使用fwrite函數將其寫入文件，然後使用fread函數從文件中讀取數據。二進制I/O在處理複雜和大型數據時非常有用。
6. 總結
文件操作和輸入/輸出是C語言編程中的關鍵技術。通過深入理解標准I/O庫、文件I/O操作、格式化I/O以及二進制I/O的技術精髓，我們可以更好地利用C語言處理文件和數據流，實現高效和靈活的編程。
