c - 了解 fwrite() 行为

Question

1. 当我使用 fwrite 到 stdout 时，它会变成未定义的结果？
2. fwrite 和 fread 函数中的 size_t count 参数有何用途？

#include<stdio.h>

struct test
{
   char str[20];
   int num;
   float fnum;
}; 

int main()
{
   struct test test1={"name",12,12.334};

   fwrite(&test1,sizeof(test1),1,stdout);

   return 0;
}

输出:

 name                   XEA
 Process returned 0 (0x0)   execution time : 0.180 s
 Press any key to continue.

当我对文件使用 fwrite 时

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

 struct test
 {
  char str[20];
  int num;
  float fnum;
 };

 int main()
 {
 struct test test1={"name",12,12.334};
 FILE *fp;

 fp=fopen("test.txt","w");

 if(fp==NULL)
 {
   printf("FILE Error");
   exit(1);
 }

 fwrite(&test1,sizeof(test1),1,fp);

 return 0;
 }

该文件还包含这样的内容

 name                   XEA

1. 为什么输出是这样的？
2. 当我将size_t count设置为5时，它也变成了未定义的结果。这个论证的目的是什么？

Answer 1

按照您使用它的方式，fwrite正在写入“二进制”输出，它是您的 struct test 的逐字节表示形式和内存中一样。这种表示方式通常不是人类可读的。

当你写的时候

struct test test1 = {"name", 12, 12.334};

你在内存中得到一个结构，它可能像这样表示(所有字节值都是十六进制):

test1: str: 6e 61 6d 65 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
       num: 0c 00 00 00
      fnum: 10 58 45 41

具体:0x6e , 0x61 , 0x6d ，和0x65是 "name" 中字母的 ASCII 代码。您的str数组的大小为 20，因此字符串 name以 0 结尾，然后用 15 个以上的 0 字符填充。 0x0c是数字 12 的十六进制表示形式，我假设输入 int在你的机器上是 32 位或 4 个字节，所以那里还有 3 个 0。 (另外，我假设您的机器是“小端”，4 字节数量中的最低有效字节如 0x0000000c 首先出现在内存中。)最后，在 IEEE-754 format 中。您的机器使用的数字 12.334 以 32 位单精度 float 表示为 0x41455810 ，再次以相反的顺序存储在内存中。

因此，这 28 个字节(可能还加上一些填充，我们现在不用担心)正是写入屏幕或文件的字节。字符串“name”可能是人类可读的，但其余的字面意思都是“binary garbage”。恰好组成 float 12.334的三个字节，即0x58 , 0x45 ，和0x41 ，对应于 ASCII 中的大写字母 X , E ，和A ，这就是您在输出中看到这些字符的原因。

这是将程序的输出传递到“hex dump 实用程序的结果:

 0  6e 61 6d 65 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00   name............
16  00 00 00 00 0c 00 00 00  10 58 45 41               .........XEA    

您可以看到字母name开头，以及字母 XEA最后，以及中间的所有 0 和其他二进制字符。

如果您使用的是 Unix 或 Linux(或 Mac OS X)系统，则可以使用类似 od 的工具。或 hexdump 获得类似于我所展示的十六进制转储。

<小时/>

您询问 fwrite 的“count”参数。 fwrite从字面上看，它是为写出二进制结构而设计的，就像您正在做的那样。它的函数签名是

size_t fwrite(void *ptr, size_t sz, size_t n, FILE *fp);

如您所知，ptr是指向您正在编写的数据结构的指针，并且 fp是您正在写入的文件指针。然后你说你想写 n (或“计数”)元素，每个尺寸 sz .

你打过电话

fwrite(&test1, sizeof(test1), 1, fp);

表达式sizeof(test1)给出的大小为 test1以字节为单位。 (正如我上面提到的，它可能是 28 左右。)当然，您正在编写一个结构体，因此传递 sizeof(test1)和1如sz和n完全合理、正确。

调用也不是不合理或不正确的

fwrite(&test1, 1, sizeof(test1), fp);

现在你告诉fwrite写入 28 个字节，每个字节大小为 1。(当然，一个字节的大小始终为 1。)

关于fwrite的另一件事(如 @AnttiHaapala 在评论中所述):当您将​​二进制数据写入文件时，您应该指定 b打开文件时标记:

fp = fopen("test.txt", "wb");

<小时/>

最后，如果这不是您想要的，如果您想要人类可读的文本输出，那么 fwrite这不是你想要的。你可以使用类似的东西

printf("str: %s\n", test1.str);
printf("num: %d\n", test1.num);
printf("fnum: %f\n", test1.fnum);

或者，到您的文件:

fprintf(fp, "str: %s\n", test1.str);
fprintf(fp, "num: %d\n", test1.num);
fprintf(fp, "fnum: %f\n", test1.fnum);