用C语言编程，输入10个学生5门课的成绩，分别用函数计算每个学生的平均分，每门课的平均分，找出最高分对应的学生和课程，计算平均分方差。然后用函数重载的方法，让计算方差的函数支持不同的数据类型；然后用函数模板的方法，实现排序函数，并进行调用。在此基础上，增加以下功能：能够按任意一门课程的成绩，对学生信息进行排序；能够将排序的结果写入到文件（students.txt)中；程序启动时，能够自动从文件（students.txt)中读取学生信息）

好的，这是一个比较复杂的问题，我会尝试为您提供一个大致的解决思路，希望能对您有所帮助。

首先，我们需要定义一个结构体用于存储学生成绩信息：

typedef struct {
    char name[20];  // 学生姓名
    float score[5]; // 学生成绩数组
    float avg;      // 学生平均分
} Student;

接下来，我们可以定义一些函数来实现不同的功能：

1. 输入学生成绩信息的函数：

void input(Student stu[], int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("请输入第%d个学生的姓名：", i + 1);
        scanf("%s", stu[i].name);
        printf("请输入第%d个学生的5门课的成绩：", i + 1);
        for (int j = 0; j < 5; j++) {
            scanf("%f", &stu[i].score[j]);
        }
    }
}

2. 计算每个学生的平均分和每门课的平均分的函数：

void calcAvg(Student stu[], int n, float *courseAvg) {
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        float sum = 0;
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            sum += stu[j].score[i];
            stu[j].avg = sum / n;
        }
        courseAvg[i] = sum / n;
    }
}

3. 找出最高分对应的学生和课程的函数：

void findMax(Student stu[], int n, float *courseAvg) {
    float maxScore = -1;
    int maxStu = -1, maxCourse = -1;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < 5; j++) {
            if (stu[i].score[j] > maxScore) {
                maxScore = stu[i].score[j];
                maxStu = i;
                maxCourse = j;
            }
        }
    }
    printf("最高分为%.2f，对应的学生为%s，对应的课程为第%d门课。\n", maxScore, stu[maxStu].name, maxCourse + 1);
}

4. 计算平均分方差的函数：

float calcVariance(float data[], int n) {
    float sum = 0, avg;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        sum += data[i];
    }
    avg = sum / n;
    sum = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        sum += (data[i] - avg) * (data[i] - avg);
    }
    return sum / n;
}

5. 函数重载的方式，实现计算方差的函数支持不同的数据类型：

float calcVariance_float(float data[], int n) {
    return calcVariance(data, n);
}

double calcVariance_double(double data[], int n) {
    float temp[n];
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        temp[i] = (float)data[i];
    }
    return calcVariance(temp, n);
}

6. 函数模板的方式，实现排序函数：

template <typename T>
void sort(T data[], int n) {
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (int j = i + 1; j < n; j++) {
            if (data[i] > data[j]) {
                T temp = data[i];
                data[i] = data[j];
                data[j] = temp;
            }
        }
    }
}

7. 按任意一门课程的成绩，对学生信息进行排序的函数：

void sortCourse(Student stu[], int n, int course) {
    float data[n];
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        data[i] = stu[i].score[course];
    }
    sort(data, n);
    Student temp[n];
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            if (stu[j].score[course] == data[i]) {
                temp[i] = stu[j];
                break;
            }
        }
    }
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        stu[i] = temp[i];
    }
}

8. 将排序的结果写入到文件（students.txt)中的函数：

void writeToFile(Student stu[], int n) {
    FILE *fp = fopen("students.txt", "w");
    if (fp == NULL) {
        printf("文件打开失败。\n");
        return;
    }
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        fprintf(fp, "%s\n", stu[i].name);
        for (int j = 0; j < 5; j++) {
            fprintf(fp, "%.2f ", stu[i].score[j]);
        }
        fprintf(fp, "\n");
    }
    fclose(fp);
}

9. 程序启动时，能够自动从文件（students.txt)中读取学生信息的函数：

void readFromFile(Student stu[], int *n) {
    FILE *fp = fopen("students.txt", "r");
    if (fp == NULL) {
        printf("文件打开失败。\n");
        return;
    }
    *n = 0;
    while (!feof(fp)) {
        fscanf(fp, "%s", stu[*n].name);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            fscanf(fp, "%f", &stu[*n].score[i]);
        }
        (*n)++;
    }
    fclose(fp);
    (*n)--;
}

最后，我们可以在主函数中调用这些函数来完成所有的功能：

int main() {
    int n = 10;
    Student stu[n];
    float courseAvg[5];

    input(stu, n);
    calcAvg(stu, n, courseAvg);
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("第%d门课的平均分为%.2f。\n", i + 1, courseAvg[i]);
    }
    findMax(stu, n, courseAvg);
    printf("平均分方差为%.2f。\n", calcVariance_float(courseAvg, 5));

    sort(stu, n);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%s：", stu[i].name);
        for (int j = 0; j < 5; j++) {
            printf("%.2f ", stu[i].score[j]);
        }
        printf("平均分为%.2f。\n", stu[i].avg);
    }

    sortCourse(stu, n, 2);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%s：", stu[i].name);
        for (int j = 0; j < 5; j++) {
            printf("%.2f ", stu[i].score[j]);
        }
        printf("平均分为%.2f。\n", stu[i].avg);
    }

    writeToFile(stu, n);
    readFromFile(stu, &n);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%s：", stu[i].name);
        for (int j = 0; j < 5; j++) {
            printf("%.2f ", stu[i].score[j]);
        }
        printf("平均分为%.2f。\n", stu[i].avg);
    }

    return 0;
}

希望这个解决思路能够对您有所帮助。