UNIX环境高级编程——标准I/O库

对一个进程预定义了三个流，并且这三个流可以自动的被进程使用，它们是：标准输入、标准输出、和标准错误。

标准I/O库提供缓冲的目的是尽可能减少使用read和write的次数。

标准I/O库提供了三种类型的缓冲：

（1）全缓冲：在填满标准I/O缓冲区后进行实际I/O操作。对于驻留在磁盘上的文件通常是由标准I/O库实施全缓冲的。在标准I/O库方

面，flush（冲洗）意味着将缓冲区中的内容写到磁盘上。在终端驱动程序方面，flush（刷清）表示丢弃已储存在缓冲区中的数据。

（2）行缓冲：当输入或输出遇到换行符时，标准I/O库执行I/O操作。

（3）不带缓冲：标准I/O库不对字符进行缓冲储存。

标准出错stderr通常是不带缓冲的，这就使得出错信息可以尽快显示出来。

一、函数fopen

函数功能：打开一个文件

函数原型：FILE * fopen(const char * path,const char * mode);

返回值： 文件顺利打开后，指向该流的文件指针就会被返回。若果文件打开失败则返回NULL，并把错误代码存在errno 中。

使用字符b作为type的一部分，则使得标准I/O系统可以区分文本文件和二进制文件。因为UNIX内核并不对这两种文件区分，所以在UNIX环境下指定字符b作为type的一部分实际上并无作用。

     除非流引用终端设备，否则按系统默认情况，流被打开时是全缓冲的。若流引用终端设备，则该流是行缓冲的。

二、fclose函数

函数功能：关闭一个打开的流

函数原型：int fclose(FILE* fp);

在该文件被关闭之前，冲洗缓冲区中的输出数据。丢弃缓冲区中的任何输入数据。

当一个进程正常终止时（直接调用exit函数，或从main函数返回），则所有带未写缓冲数据的标准I/O流都会被冲洗，所有打开的标准I/O流自动关闭。

三、读和写流

一旦打开了流，则可在三种不同类型的非格式化I/O中进行选择，对其进行读、和写操作：

（1）每次一个字符的I/O。一次读或写一个字符，如果流是带缓冲的，则标准I/O函数会处理所有缓冲。

（2）每次一行的I/O。如果想一次读或写一行，则使用fgets和fputs。每行都以换行符终止。

（3）直接I/O。fread和fwrite函数支持这种类型的I/O。

1.输入函数（一次读一个字符）

以下三个函数可用于一次读一个字符

int getc(FILE* fp);
int fgetc(FILE *FP);
int getchar(void);

返回值：若成功则返回下一个字符，若已到达文件结尾或出错则返回EOF。

函数getchar等价于getc(stdin)。

这三个函数在返回下一个字符时，会将其unsigned char类型转换为int类型。在<stdio.h>中的常量EOF被要求是一个负数，其实经

常是-1。

     注意，不管是出错还是到达文件结尾，这三个函数都返回同样的值（EOF）。为了区分这两种不同的情况，必须调用ferror或feof。

int ferror(FILE* fp);
int feof(FILE* fp);

两个函数返回值：若条件为真则返回非0值，否则返回0.

void clearerr(FILE* fp);

在大多数实现中，为每个流在FILE对象中维持了两个标志：

（1）出错标志

（2）文件结束标志

调用clearerr函数则清除这两个标志。

2.输出函数（一次输出一个字符）

int putc(int c,FILE *fp);
int fpuc(int c,FILE *fp);
int putchar(int c);

putchar(c)等效于putc(c,stdout)

3.每次一行I/O

char *fgets(char* buf,int n,FILE* fp);
char *gets(char* buf);

对于fgets，必须指定缓冲区的长度n。此函数一直读到下一个换行符为止，但是不超过n-1个字符，读入的字符被送入缓冲区。该缓冲区以null字符结尾。

int fputs(char* str,FILE* fp);
int puts(char* str);

4.二进制I/O

size_t fread ( void   *buffer,  size_t size,  size_t count,  FILE *stream) ;

功 能：从一个文件流中读数据，最多读取count个元素，每个元素size字节，如果调用成功返回实际读取到的元素个数，如果不成功

返回 0。

参 数：
     buffer    用于接收数据的内存地址,大小至少是size*count字节.

size       单个元素的大小，单位是字节

count     元素的个数,每个元素是size字节.

stream  输入流

返回值：实际读取的元素个数.如果返回值与count不相同,则可能文件结尾或发生错误.从ferror和feof获取错误信息或检测是否到达文件结尾.

size_t fwrite(const void* buffer, size_t size, size_t count, FILE* stream);

注意：这个函数以二进制形式对文件进行操作，不局限于文本文件

返回值：返回实际写入的数据块数目

（1）buffer：是一个指针，对fwrite来说，是要输出数据的地址；

（2）size：要写入内容的单字节数；

（3）count:要进行写入size字节的数据项的个数；

（4）stream:目标文件指针；

（5）返回实际写入的数据项个数count。

四、定位流

函数原型： long ftell(FILE* fp);

函数 ftell() 用于得到文件位置指针当前位置相对于文件首的偏移字节数。

函数原型：  int fseek(FILE *stream, long offset, int where);

函数功能：重定位流(数据流/文件)上的文件内部位置指针

注意：不是定位文件指针，文件指针指向文件/流。位置指针指向文件内部的字节位置，随着文件的读取会移动，文件指针如果不重新赋值将不会改变指向别的文件。

函数设置文件指针stream的位置。如果执行成功，stream将指向以where（偏移起始位置：文件头0(SEEK_SET)，当前位置1(SEEK_CUR)，文件尾2(SEEK_END)）为基准，偏移offset（指针偏移量）个字节的位置。如果执行失败(比如offset超过文件自身大小)，则不改变stream指向的位置。

函数原型：void rewind(FILE *stream);

功 能: 将文件内部的位置指针重新指向一个流（数据流/文件）的开头

注意：不是文件指针而是文件内部的位置指针，随着对文件的读写文件的位置指针（指向当前读写字节）向后移动。而文件指针是指向整个文件，如果不重新赋值文件指针不会改变。

rewind函数作用等同于 (void)fseek(stream, 0L, SEEK_SET);