APUE学习笔记——5.5~5.7数据流的打开与读写

1.open

#include <stdio.h>
FILE *fopen(const char *restrict pathname,const char *restrict type)
FILE *freopen(const char *restrict pathname,const char *restrict type,FILE *restrict fp);
FILE *fdopen(int fd,const char *type);
                                    --All three return: file pointer if OK,NULLon error

    fopen：用于打开一个特定的文件

    freopen：在特定的流上打开特定的文件，主要用于实现重定向功能。如果流已经被打开，则先关闭它，如果流已经被含有定向设置，则清除它，重新进行设置。经常用在标准输入流、标准输出流、标准错误流的操作。（eg：标准输出重定向到一个文件）

    fdopen：使打开的文件描述符与标准I/O流向结合。这里的文件描述符可能来自open、dup、dup2、pipe、fcntl等。很多文件只能由网络通信或者创建管道获得的文件描述符，无法直接使用fopen函数。这些特殊的文件打开后就需要与标准I/O流向结合，因此需要fdopen函数。

    关于type的取值如Figure5.2所示

example：

关于freopen

#include<stdio.h>
int
main()
{
        /*redirect standard output to file test.out*/
        if(freopen("./test.out","w",stdout)==NULL)
                fprintf(stderr,"errorredirectingstdout\n");
        /*this output will go to a file test.out*/
        printf("Hello World\n");
        /*close the standard output stream*/
        fclose(stdout);
        return 0;
}

printf函数的输出   Hello World会被重定向到test.out中，而不是直接在终端显示。

关于fdopen

#include<stdio.h>
int
main()
{
        FILE *fp = fdopen(0,"w+");
        fprintf(fp,"%s\n", "Hello world!");
        fp =fdopen(1,"w+");
        fprintf(fp,"%s\n","Hello world!");
        fclose(fp);
}

输出 

        Hello world！

        Hello world！

首先将标准输入流与标准I/O流的"w+"结合，这样就可以用fprintf对标准输入流写入数据Hello world！

然后将标准输出流与标准I/O流的"w+"结合，这样就可以用fprintf对标准输出流写入数据Hello world！（在此之前，标准输入流的数据Hello world会被先刷新输出。）   

2.read and write

    非格式化的数据读写操作可以分为三种类型（这里的非格式化是针对scanf和printf系这样的格式化读写而言）

    ~一次一个字符

    ~一次一行字符

    ~直接I/O：

Input function：

#include <stdio.h>
int getc(FILE *fp);
int fgetc(FILE *fp);
int getchar(void);
                        All three return: next character if OK,EOFon end of file or error

        getchar()相当于fp为标准输入的getc，也就是getc()（stdin）

        getc和fgetc的区别在于fgetc()一定是一个函数，而getc()则一般被实现为一个宏，也就是说getc的定义可能是这样的：

#define getc(_fp) _IO_getc (_fp)

        因为getc是一个宏，那么我们就不能使用带副作用的表达式作为它的参数，比如++i。设想如果我们使用++i作为参数，结果将如何。编译器会把函数中所有的_fp替换成++i，这样++i在函数中就可能被调用多次，也就是发生了多次的自加，结果显然不是我们需要的。

        宏的优点在于效率，函数调用需要花费时间。

    这三个函数在返回下一个字符时，都会将它从unsigned char 转化为 int。之所以制定为unsigned 是为了防止在高位为1时变成负数。

输入判断

#include <stdio.h>
int ferror(FILE *fp);
int feof(FILE *fp);
                     Both return: nonzero(true) if condition is true, 0 (false) otherwise
void clearerr(FILE *fp);

        一般来说，每个流都包含两个标志：

        •Anerror flag

        •Anend-of-file flag

        调用clearerr可以将他们清除

#include <stdio.h>
int ungetc(intc,FILE *fp);
                 Returns:cif OK,EOFon error

        从流中读取数据后，ungetc可以将char再push
back回去

        ungetc将一个字节退回输入流，如果该字节没有被读出来，则不能再将其它字节pushback到输入流中。

Output function

    

#include <stdio.h>
int putc(intc,FILE *fp);
int fputc(intc,FILE *fp);
int putchar(intc);
                                            All three return:cif OK,EOFon error

关键点与Input function类似。

行缓冲 Line-at-a-Time I/O

Input

#include <stdio.h>
char *fgets(char *restrict buf,int n,FILE *restrict fp);
char *gets(char *buf);
                            Both return:buf if OK,NULL on end of file or error

        fgets表示从流fp中读取n字节数据到buf中。buf中的最后一个字符为null。在读数据的时候，换行符也会被读入。因此，fgets读取的数据应该<=n-1.（包括换行符）。
    也就是我们如果在输入流中输入Hello然后回车结束，且n不小于7，那么buf中的数据就是

“Hello”+回车符+空字符。

        gets()不应该被使用。因为他没有指明buf的上限，因此可以无限读取。程序员需要确保buffer足够大，以便执行读操作是不会溢出。如果数据超过buffer的大小，那么就会有数据被覆盖，导致读取的数据出错。因此，gets()函数仅供娱乐。

        当输入的line比n-1大时，那么只有n-1个字符被读取，其它的字符等待其它fgets读：

example：

#include<stdio.h>

#define BUFFSIZE 4096
int
main()
{
        char buf[BUFFSIZE];
        fgets(buf,5,stdin);
        puts(buf);
        fgets(buf,10,stdin);
        puts(buf);
        return 0;
}
~          

运行结果：

windeal@ubuntu:~/Windeal/apue$ ./exe 

Hello world!

Hell

o world!

Output

#include <stdio.h>
int fputs(const char *restrict str,FILE *restrict fp);
int puts(const char *str);
                                  Both return: non-negative value if OK,EOFon error

   fputs就是输出str中的字符。

    puts()虽然不会像gets那么不安全，但是一般也不使用，因为它会在字节流后加入换行符，给我们一些情况造成困扰。