Capítulo 9 — Entrada/Salida y Manejo de Archivos¶

Objetivos de aprendizaje

Usar <stdio.h> para E/S formateada y de archivos.
Leer líneas de forma segura (fgets, getline).
Comprender el buffering y el tratamiento de errores (errno, ferror).

9.1 La biblioteca `<stdio.h>`¶

C ofrece tres flujos estándar abiertos automáticamente:

Flujo	Descriptor	Uso
`stdin`	0	Entrada
`stdout`	1	Salida (con buffer)
`stderr`	2	Errores (sin buffer)

9.2 Salida formateada¶

printf("%d %5.2f %s %c %x\n", 42, 3.14159, "hola", 'A', 255);
//      entero  ancho.prec  cadena  char  hex     → "42  3.14 hola A ff"
int n = snprintf(buf, sizeof buf, "%d-%d", a, b);  // a búfer, seguro
fprintf(stderr, "error: %s\n", msg);               // a un flujo concreto

La tabla completa de especificadores está en el Apéndice B.

9.3 Entrada formateada¶

int x;
if (scanf("%d", &x) != 1) { /* entrada inválida */ }

Los peligros de scanf

scanf("%s", buf) no limita la longitud y desborda el búfer. Usa una anchura: scanf("%63s", buf) para un buf[64]. En general, para entrada de usuario es más robusto leer una línea completa y luego parsearla.

9.4 E/S de caracteres y líneas¶

int c;
while ((c = getchar()) != EOF) putchar(c);   // copia stdin→stdout

char linea[256];
while (fgets(linea, sizeof linea, stdin)) {   // lee una línea con límite
    // fgets conserva el '\n'; recórtalo si hace falta
}

POSIX ofrece getline, que asigna el búfer dinámicamente (sin límite fijo):

char *linea = NULL; size_t cap = 0;
ssize_t len;
while ((len = getline(&linea, &cap, stdin)) != -1) { /* ... */ }
free(linea);

9.5 Archivos¶

FILE *f = fopen("datos.txt", "r");   // modos: r w a r+ w+ a+, "b" para binario
if (!f) { perror("fopen"); return 1; }

char linea[256];
while (fgets(linea, sizeof linea, f)) fputs(linea, stdout);
fclose(f);

Acceso aleatorio y E/S binaria:

fseek(f, 0, SEEK_END);    // ir al final
long tam = ftell(f);      // posición = tamaño
rewind(f);                // volver al principio

struct Registro r;
fread(&r, sizeof r, 1, f);    // lee un registro binario
fwrite(&r, sizeof r, 1, f);   // escribe

9.6 Buffering¶

stdout a terminal es line-buffered (se vuelca al \n); redirigido a archivo es fully buffered. stderr no tiene búfer. Fuerza el volcado con fflush:

printf("Procesando...");   // puede no aparecer aún
fflush(stdout);            // ahora sí

Controla el modo con setvbuf. Esto explica por qué los mensajes de depuración con printf a veces «desaparecen» tras un crash: estaban en el búfer. Usa stderr o fflush para logs críticos.

9.7 Errores y finalización¶

#include <errno.h>
FILE *f = fopen(ruta, "r");
if (!f) {
    fprintf(stderr, "No se pudo abrir %s: %s\n", ruta, strerror(errno));
}
if (ferror(f)) { /* error de flujo */ }
if (feof(f))   { /* fin de archivo */ }

atexit registra funciones de limpieza que se ejecutan al terminar el programa.

Conexión con la actualidad¶

La E/S con buffer de <stdio.h> es portable pero no es la más rápida ni la más escalable. Los servidores de alto rendimiento de 2024–2025 abandonan FILE * por las system calls directas (read/write, cap. 13 y 39) y, sobre todo, por io_uring (cap. 39), la interfaz de E/S asíncrona de Linux que elimina la sobrecarga de las llamadas al sistema mediante anillos compartidos entre kernel y espacio de usuario. Aun así, dominar <stdio.h> sigue siendo imprescindible: es la base de la mayoría de herramientas CLI (cap. 36) y la forma idiomática de leer configuración, logs y datos. En seguridad, los format string bugs (pasar datos del usuario como cadena de formato de printf) siguen apareciendo en auditorías; la regla es inmutable: nunca printf(entrada_usuario), siempre printf("%s", entrada_usuario).

Ejercicios¶

Ejercicio 9.1 — cat minimalista ★

Implementa un cat que reciba nombres de archivo por argv y vuelque su contenido a stdout.

Ejercicio 9.2 — wc ★★

Cuenta líneas, palabras y bytes de un archivo (clon de wc).

Ejercicio 9.3 — Copia binaria robusta ★★

Copia un archivo binario en bloques con fread/fwrite, comprobando errores en cada operación.

Ejercicio 9.4 — Mini-printf, parte 2 ★★★★

Retoma tu mi_printf del cap. 4 y añade soporte de %f, anchura y la variante mi_snprintf que respeta el tamaño del búfer.

Referencias¶

ISO/IEC 9899:2018, §7.21 (<stdio.h>).
Advanced Programming in the UNIX Environment (Stevens & Rago), capítulos de E/S.
The Open Group: getline, fgets, fread (POSIX.1-2017).