linux c编程：标准IO库

前面介绍对文件进行操作的时候，使用的是open,read,write函数。这一章将要介绍基于流的文件操作方法：fopen,fread,fwrite。这两种方式的区别是什么呢。1种是缓冲文件系统，一种是非缓冲文件系统

缓冲文件系统就是采用fopen,fread,fwrite,fgetc,fputc,fputs等函数进行操作。缓冲文件系统的特点是：在内存开辟一个“缓冲区”，为程序中的每一个文件使用；当执行读文件的操作时，从磁盘文件将数据先读入内存“缓冲区”，装满后再从内存“缓冲区”依此读出需要的数据。执行写文件的操作时，先将数据写入内存“缓冲区”，待内存“缓冲区”装满后再写入文件。由此可以看出，内存“缓冲区”的大小，影响着实际操作外存的次数，内存“缓冲区”越大，则操作外存的次数就少，执行速度就快、效率高。一般来说，文件“缓冲区”的大小随机器 而定。fopen, fclose, fread, fwrite, fgetc, fgets, fputc, fputs, freopen, fseek, ftell, rewind等。

非缓冲系统：

缓冲文件系统是借助文件结构体指针来对文件进行管理，通过文件指针来对文件进行访问，既可以读写字符、字符串、格式化数据，也可以读写二进制数据。非缓冲文件系统依赖于操作系统，通过操作系统的功能对文件进行读写，是系统级的输入输出，它不设文件结构体指针，只能读写二进制文件，但效率高、速度快。

从上面的描述差异可以看出，fopen是c标准函数，具有良好的移植性; 而open是linux系统调用，移植性有限。如果从文件IO的角度来看，非缓冲系统属于低级IO函数，缓冲系统属于高级IO函数。低级和高级的简单区分标准是：谁离系统内核更近。低级文件IO运行在内核态，高级文件IO运行在用户态。

来看下面的代码

#include <stdio.h>

const char *pathname="/home/zhf/test1.txt

void read_file_by_stream(){

FILE *fp;

const char * type="r";

char *string;

int c;

fp=fopen(pathname,type);

c=fgetc(fp);

printf("%c",c);

}

在这里采用了fopen和fgetc函数来读文件打开和读取。

fopen的原型：

FILE *fopen(const char *restrict pathname, const char *restrict type);

打开方式参考如下：

fgetc函数的原型：

int fgetc(FILE *fp); 返回的是读取到的一个字符。返回的是整型

前面的代码只能一次性读取一个字符，那么要读取整个文件的内容就要采集循环的方式了。代码修改如下

void read_file_by_stream(){

FILE *fp;

const char * type="r";

char *string;

int c;

fp=fopen(pathname,type);

if (ferror(fp)){

printf("open file error");

}

while((c=fgetc(fp)) != EOF){

printf("%c",c);

}

fclose(fp);

}

ferror是判断文件在打开的时候是否有错误，如果有则进行提示

c=fgetc(fp)) != EOF： 要判断是否读取到了文件的末尾，则采用和EOF进行比较的方式。 EOF是一个负值，一般为-1,因为fgetc的返回值是将unsigned char转换成int。 如果最高位为1也不会使返回值为负。因此只要fgetc的返回值不是EOF，则表明可以继续往下读取字符。

fgetc一次只能读取一个字符，这样的读取效率太低。是否能够做到一次读取一行的数据呢。 方法是用fgets函数

char *fgets(char *buf,int n,FILE *fp)

#include <stdio.h>

const char *pathname="/home/zhf/test1.txt";

void read_file_by_stream(){

FILE *fp;

const char * type="r";

char buf[100];

char *string;

int c;

fp=fopen(pathname,type);

if (ferror(fp)){

printf("open file error");

}

while(fgets(buf,10,fp) != NULL){

printf("The content is %s",buf);

}

fclose(fp);

}

当返回的指针不会空的时候，读取每行的数据

The content is abcde

The content is kjkl

当然也可以采用gets函数，区别在于无法指定缓冲区的长度，fgets必须指定缓冲区的长度。fgets一直读到下一个换行符为止，但是不超过n-1个字符。对应的输入函数分别是fputc和fputs这里就不再介绍了

前面介绍的fgetc,fgets都只能读取一个或者一行字符。且遇到如果文件中有null字符的时候则会停止。特别是网络操作的时候，会写入各种各样的符号。在这种情况下就需要用到二进制I/O，也就是fread和fwrite函数

fwrite:

1. size_t fwrite(const void* buffer, size_t size, size_t count, FILE* stream);
2. -- buffer:指向数据块的指针
3. -- size:每个数据的大小，单位为Byte(例如：sizeof(int)就是4)
4. -- count:数据个数
5. -- stream:文件指针

调用格式：fwrite(buf,sizeof(buf),1,fp);成功写入返回值为1(即count)

调用格式：fwrite(buf,1,sizeof(buf),fp);成功写入则返回实际写入的数据个数(单位为Byte)

fread:

1. size_t fread(void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream);
2. -- buffer:指向数据块的指针
3. -- size:每个数据的大小，单位为Byte(例如：sizeof(int)就是4)
4. -- count:数据个数
5. -- stream:文件指针

(1) 调用格式：fread(buf,sizeof(buf),1,fp);
读取成功时：当读取的数据量正好是sizeof(buf)个Byte时，返回值为1(即count)
                       否则返回值为0(读取数据量小于sizeof(buf))
(2)调用格式：fread(buf,1,sizeof(buf),fp);
读取成功返回值为实际读回的数据个数(单位为Byte)

代码如下：

void read_file_by_binary(){

int flag;

FILE *fp;

FILE *fp1;

const char *type="a+";

char buf[20]="it is test\n";

char buffer[200];

fp=fopen(pathname,type);

fwrite(buf,sizeof(buf),1,fp);

fclose(fp);

fp1=fopen(pathname,type);

flag=fread(buffer,1,sizeof(buffer),fp1);

printf("%ld,%d",sizeof(buffer),flag);

printf("%s",buffer);

fclose(fp1);

}