fprintf в C/C++: разбираемся с примерами

👋 Привет! В этой статье мы поговорим о функции fprintf. В отличие от функции printf, она выводит результат форматирования не на экран, а в нужный нам файл. В начале мы посмотрим на пример использования этой функции, а потом подробно рассмотрим спецификаторы формата, которые можно использовать. В конце статьи вы найдете упражнения для закрепления материала.

Как отформатировать строку используя fprintf

Функция fprintf объявлена в заголовочном файле <stdio.h>. В C++ вы также можете использовать <cstdio>.

fprintf форматирует строку как printf, но записывает результат работы в нужный файл, вместо того, чтобы вывести строку в стандартный вывод.

Прототип этой функции выглядит следующим образом:

int fprintf ( FILE * stream, const char * format, ... );

• Первым аргументом функция принимает указатель на объект FILE, в который будет записан результат ее работы.
• Вторым аргументом передается строка форматирования. Модификаторы, которые можно использовать будут рассмотрены ниже.
• Далее передаются дополнительные аргументы. Их количество зависит от используемых спецификаторов формата в строке форматирования (второй аргумент).
• Возвращает функция длину отформатированной строки (как и printf).

Теперь давайте посмотрим на простой пример использования этой функции:

#include <stdio.h>

int main() {
  FILE * f = fopen("output.txt", "w");
  fprintf(f, "число: %d", 1234);
  fclose(f);

  return 0;
}

Содержимое файла output.txt:

число: 1234

В этой программе мы:

1. Открываем файл output.txt с помощью функции fopen на запись.
2. Используем функцию fprintf для записи строки в этот файл.
3. Закрываем открытый файл.

#include <cstdio>

int main() {
  FILE * f = fopen("output.txt", "w");
  int res = fprintf(f, "x = %d", 1234);
  fclose(f);

  return 0;
}

Также, fprintf можно использовать для вывода на экран. Для этого нужно просто передать указатель на стандартный вывод stdout в первый аргумент этой функции:

#include <stdio.h>

int main() {
  fprintf(stdout, "число: %d \n", 1234);

  return 0;
}

Вывод программы на экран:

число: 1234

Спецификаторы формата

Спецификатор формата имеет следующую структуру (в квадратных скобках опциональные модификаторы):

%[флаги][ширина][.точность][размер]тип

Обязательно нужно указать только знак вопроса и тип. Остальное можно опустить если вас устраивает вывод без них.

Тут довольно много различных модификаторов. Некоторые из них мы уже использовали выше, но большинство мы еще не встречали. Давайте пройдемся по каждому из них:

• тип
• флаги
• ширина
• точность
• размер

Тип

void* p;
fprintf(f, "%p", p);

int n;
fprintf(f, "n = %n", &n);
fprintf(f, "%d", n);

Флаги

Ширина

Точность

Размер

Модификаторы размера нам нужны, потому что в C нет возможности понять размер переданного аргумента в fprintf. Давайте посмотри на простой пример, чтобы продемонстрировать о чем я говорю:

FILE * f = fopen("output.txt", "w");
long long int x = 10000000000; // десять миллиардов
fprintf(f, "%d\n", x); 

Содержание файла:

1410065408

Дело здесь в том, что fprintf ожидает int для спецификатора %d. Значение типа long long int просто не влезает, поэтому мы видим не то, что ожидали.

Чтобы решить эту проблему, нужно явно указать размер целого числа, которое нужно вывести:

FILE * f = fopen("output.txt", "w");
long long int x = 10000000000; // десять миллиардов
fprintf(f, "%lld\n", x);

Содержание файла:

10000000000

Теперь содержание файла соответствует нашим ожиданиям. Вот таблица возможных типов:

Упражнения

1. Использование fprintf для записи в файл:
   Напишите программу на C++, которая запрашивает у пользователя целое число и строку, а затем записывает их в файл с использованием функции fprintf. После этого, программа должна считывать и выводить содержимое файла.

2. Форматирование строки с fprintf:
   Измените программу из первого задания так, чтобы пользователь мог вводить несколько чисел (целых и вещественных) и строк. Ваша программа должна форматировать и записывать их в файл с использованием различных спецификаторов формата.

3. Сравнение fprintf и printf:
   Напишите программу, которая демонстрирует различия (или их отсутствие) между fprintf и printf. Ваша программа должна использовать обе функции для вывода строки с переменными, и результаты их работы должны быть записаны в файл и выведены на экран соответственно.