一、fgetc() 与 fputc()

#include <stdio.h>

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

• fgetc() 用于从文件流中读取下一个字符并推进文件的位置指示器，该函数将读取到的 unsigned char 类型转换为 int 类型并返回；如果文件结束或者遇到错误则返回 EOF。
• fputc() 用于将一个字符写入到指定的文件中并推进文件的位置指示器，如果写入成功，它会返回写入的字符，如果发生错误，则会返回 EOF。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
  FILE *fpr;
  FILE *fpw;
  int ch;

  /* 以只读模式打开本地 hello.txt 文件 */
  if ((fpr = fopen("./hello.txt", "r")) == NULL) {
    printf("文件打开失败！");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  /* 以写入模式打开 hello1.txt 文件，不存在就创建 */
  if ((fpw = fopen("./hello1.txt", "w")) == NULL) {
    printf("文件打开失败！");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }

  /* 循环从文件中读取一个字符 */
  while ((ch = fgetc(fpr)) != EOF) {
    /* 打印字符到标准输出 */
    putchar(ch);
    /* 打印字符到 fpw 文件流 */
    fputc(ch, fpw);
  }

  /* 关闭文件 */
  fclose(fpr);
  fclose(fpw);

  return 0;
}

二、fgets() 与 fputs()

#include <stdio.h>

/*
 buff：用于存放读取到字符串的缓冲区
 size：指定读取的字符数（包括最后自动添加的 '\0'）
 stream：待操作的文件流
 */
char *fgets(char *buff, int size, FILE *stream);
int fputs(const char *s, FILE *stream);

• fgets() 用于读取字符串到 buff 缓冲区，最多可以读取 size - 1 个字符，因为结尾处会自动添加一个字符串结束符 '\0'。当读取到换行符（'\n'）或文件结束符（EOF）时，表示结束读取（'\n' 会被作为一个合法的字符读取）。如果函数调用成功，返回 buff 参数指向的地址。
• fputs() 用于将一个字符串写入到指定的文件中，表示字符串结尾的 '\0' 不会被一并写入。如果写入成功，它会返回一个非0值，如果发生错误，则会返回 EOF。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
  FILE *fpr;
  FILE *fpw;
  char str[50];

  /* 以只读模式打开本地 hello.txt 文件 */
  if ((fpr = fopen("./hello.txt", "r")) == NULL) {
    printf("文件打开失败！");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  /* 以写入模式打开 hello1.txt 文件，不存在就创建 */
  if ((fpw = fopen("./hello1.txt", "w")) == NULL) {
    printf("文件打开失败！");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }

  while (1) {
    /* 读取字符串到缓冲区 */
    fgets(str, 50, fpr);
    /* 文件末尾指示器被设置时结束循环 */
    if (feof(fpr)) {
      break;
    }
    /* 打印字符串到标准输出 */
    printf("%s", str);
    /* 打印字符串到 fpw 文件流 */
    fputs(str, fpw);
  }

  /* 关闭文件 */
  fclose(fpr);
  fclose(fpw);

  return 0;
}

三、fscanf() 与 fprintf()

#include <stdio.h>

/*
 format 格式化字符串，由格式化占位符和普通字符组成
 ... 附加参数
 */
int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);
int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);

• fscanf() 用于从指定文件中读取格式化字符串。如果函数调用成功，返回值是成功获取并填充到附加参数中的个数。如果函数调用失败，返回值小于附加参数的个数（甚至是 0）。如果读取到标准输入流的结尾处，则返回 EOF。
• fprintf() 用于打印格式化字符串到指定的文件。如果函数调用成功，返回值是实际打印的字符数（不包含表示字符串结束的 '\0'）；如果函数调用失败，返回值是一个负数。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
  FILE *fpr;
  FILE *fpw;
  int year, month, day;

  /* 以只读模式打开本地 hello.txt 文件 */
  if ((fpr = fopen("./hello.txt", "r")) == NULL)
  {
    printf("文件打开失败！");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  /* 以写入模式打开 hello1.txt 文件，不存在就创建 */
  if ((fpw = fopen("./hello1.txt", "w")) == NULL)
  {
    printf("文件打开失败！");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }

  int ch;
  while ((ch = fscanf(fpr, "%d-%d-%d", &year, &month, &day)) != EOF)
  {
    /* 打印数据到标准输出 */
    printf("%d-%d-%d\n", year, month, day);
    /* 打印数据到 fpw 文件流*/
    fprintf(fpw, "%d-%d-%d\n", year, month, day);
  }

  /* 关闭文件 */
  fclose(fpr);
  fclose(fpw);

  return 0;
}

四、fread() 与 fwrite()

#include <stdio.h>

/*
 ptr：指向存放数据的内存块指针，该内存块的尺寸最小应该是 size * nmemb 个字节
 size：指定要读取/写入的每个元素的尺寸，最终尺寸等于 size * nmemb
 nmemb：指定要读取/写入的元素个数，最终尺寸等于 size * nmemb
 stream：待操作的文件流
 */
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);

• fread() 用于从指定的文件中读取指定尺寸的数据。返回实际读取到的元素个数（nmemb）；如果返回值比 nmemb 参数的值小，表示可能读取到文件末尾或者有错误发生（可以使用 feof 函数或 ferror 函数进一步判断）。
• fwrite() 用于将指定尺寸的数据写入到指定的文件中。返回实际写入到文件中的元素个数（nmemb）；如果返回值与 nmemb 参数的值不同，则有错误发生。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

struct Book
{
  char name[50];
  char author[50];
};

int main()
{
  FILE *fpr;
  FILE *fpw;
  struct Book *book;

  // 为结构体分配堆内存空间
  book = (struct Book *)malloc(sizeof(struct Book));
  if (book == NULL) {
    printf("内存分配失败！\n");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  strcpy(book->name, "C语言备忘录");
  strcpy(book->author, "liwy");

  /* 以写入模式打开 hello1.txt 文件，不存在就创建 */
  if ((fpw = fopen("./hello.txt", "w")) == NULL) {
    printf("文件打开失败！");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  /* 将数据写入文件 */
  fwrite(book, sizeof(struct Book), 1, fpw);
  /* 关闭文件 */
  fclose(fpw);

  /* 以只读模式打开本地 hello.txt 文件 */
  if ((fpr = fopen("./hello.txt", "r")) == NULL) {
    printf("文件打开失败！");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  /* 读取指定尺寸的数据 */
  fread(book, sizeof(struct Book), 1, fpr);
  printf("书名：%s\n", book->name);
  printf("作者：%s\n", book->author);
  /* 关闭文件 */
  fclose(fpr);

  return 0;
} 

五、IO缓冲区

对于数据流，有三种缓存模式：不缓存，按块缓存和按行缓存。如果输出流设置为不缓存，数据会直接写入目标文件或打印到屏幕上；如果设置为按块缓存，那么数据会先写入到缓存块中；如果设置为按行缓存，那么在接收到换行符（'\n'）之前，数据都是先缓存在缓冲区的。

1. fflush()

用于将缓冲区内的数据强制写入指定的文件中。

#include <stdio.h>

int fflush(FILE *stream);

如果函数调用成功，返回值是 0；如果函数调用失败，返回 EOF 并设置 errno 为指定的错误。

2. setvbuf()

用于指定一个数据流的缓存模式。

#include <stdio.h>

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

• stream ：该参数是一个 FILE 对象的指针，指定一个打开的数据流
• buf ：指定一个用户分配的缓冲区,如果该参数为 NULL，那么函数会自动分配一个指定尺寸的缓冲区
• mode ：指定数据流的缓存模式：_IOFBF（按块缓存）、_IOLBF（按行缓存）、_IONBF（不缓存）
• size ：指定缓冲区的尺寸（字节）

如果函数调用成功，返回值是 0；如果函数调用失败，返回值的是一个非 0 值。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
  char buff[1024];
  memset(buff, '\0', sizeof(buff));

  /* 按块缓冲，当缓冲区写满时才写入文件 */
  setvbuf(stdout, buff, _IOFBF, 1024);

  fprintf(stdout, "Hello C!\n");

  /* 强制将缓冲区内容写入文件 */
  fflush(stdout);

  fprintf(stdout, "Hello liwy!\n");

  // 阻塞, Hello liwy! 将不会输出
  getchar();

  return 0;
}