C标准头文件<stdio.h>

是很多人学C语言接触的第一个头文件，顾名思义，stdio就是"标准输入输出"，其中声明了一组关于输入输出的类型，宏和函数，其中就包括了打印著名的"hello，world!"的printf()，但是，这并不意味着这个头文件就很简单，相反，这个头文件是C标准库里唯二包罗万象的一个库(另一个是)。好，让我们从头审视一下这个头文件

概念

文件描述符file descriptor

似于Windows系统的文件句柄，Unix/Linux系统用来描述文件的一个正整数，OS负责分发文件描述符给程序员，并把关于这个文件细节的控制信息存储在自己的专用内存中，这些信息由OS维护，不需要程序员费心思。

文本VS二进制

在ANSI C编程可以指定文件的打开方式是按照"二进制"还是"文本"方式，如果在Unix系统这种不区分"文本"和"二进制"的系统中，可以省略这种指定，但是毕竟很多OS还是对这两种文件类型加以区分的，所以最好还是进行明确的指定以便实现可移植性。

流stream

ANSI C将对文件读写看作是数据的流出和流入，而隐藏了文件物理存储介质的不同，即不论这个文件是存储的磁盘，内存，FLASH还是其他地方，在程序员看来都只是一个文件，而对一个文件的处理都是数据的流入和流出。打开一个文件会把一个物理介质上的文件连接到流的一端。通过流来对实际的文件进行读写，关闭一个文件会把一个物理介质上的文件和流断开。
ANSI C规定了两种流——文本流和二进制流，前者将数据看作字符，即201609是6个字符'2','0','1','6','0','9'，占6byte，而在二进制流中，这就是int，占4byte。此外，文本流也会将'\n'转换成'回车CR'和'换行LR'两个字符，而二进制流不会。从这两个角度看，二进制流的流动速度比文本流更快，也更省存储空间

数据类型

size_t

FILE

FILE是ANSIC中用来保存文件信息的一个结构体，使用ANSI C编程时打开一个文件就是得到的就是一个FILE*(文件指针)，如果是使用UNix/Linux系统下的编译器，那么任何通过对FILE*对文件的操作底层都是使用文件描述符来实现的，当然其他平台的具体实现还可能不一样

//gcc 4.9.2中对FILE类型的声明
typedef struct _IO_FILE FILE;
struct _IO_FILE {
  int _flags;
  char* _IO_read_ptr;
  char* _IO_read_end;
  char* _IO_read_base;
  char* _IO_write_base;
  char* _IO_write_ptr;
  char* _IO_write_end;
  char* _IO_buf_base;
  char* _IO_buf_end;
  char *_IO_save_base;
  char *_IO_backup_base;
  char *_IO_save_end;
  struct _IO_marker *_markers;
  struct _IO_FILE *_chain;
  int _fileno;
  int _flags2;
  __off_t _old_offset;
  unsigned short _cur_column;
  signed char _vtable_offset;
  char _shortbuf[1];
  _IO_lock_t *_lock;
# 293 "/usr/include/libio.h" 3 4
  __off64_t _offset;
# 302 "/usr/include/libio.h" 3 4
  void *__pad1;
  void *__pad2;
  void *__pad3;
  void *__pad4;
  size_t __pad5;
  int _mode;
  char _unused2[15 * sizeof (int) - 4 * sizeof (void *) - sizeof (size_t)];
};
typedef struct _IO_FILE _IO_FILE;

fpos_t

fpos_t可以唯一指定文件中的每个位置所需的所有信息，实际上是一个整型变量，用来记录当前读写位置距离文件开头的byte数，很多文件读写函数在读写一次后都会改写这个变量的值

宏

NULL

_IOFBF， _IOLBF， _IONBF
这三个宏展开为具有不同值的常量表达式，是个作为函数setvbuf的第三个arg

BUFSIZ

展开为一个整型常量表达式，只setbuf()缓冲池的大小

EOF

End of File，展开为一个负的整型常量表达式，表示一个流结束了

FOPEN_MAX

展开为一个整型常量表达式，表示当前环境下可以同时打开文件数目的最大数目

FILENAME_MAX

展开为一个整型常量表达式，表示用来保存文件名的char数组的大小，即文件名的最大长度

L_tmpnam

展开为一个整型常量表达式，表示用来保存tmpnam()生成的临时文件名串的char数组的大小

SEEK_CUR， SEEK_END， SEEK_SET

展开为不同值的整型常量表达式，用作fseek()函数的arg

TMP_MAX

展开为一个整型常量表达式，表示tmpnam()可以声场的单独文件名的最小数目

stderr， stdin， stdout

展开为一个"FILE*"类型的表达式，分别指向标准错误流，标准输入流，标准输出流，Unix/Linux系统中这三个流默认分别是显示器，键盘，显示器

函数

文件访问

remove()

/*
功能：导致一个文件再也不能通过它的文件名filename访问，除非重新创建该文件
返回值：成功返回0,否则返回非0
*/
int remove(const char* filename);

rename()

/*
功能：把名字为oldname的文件改名为newname
返回值：
*/
int rename(const char* oldname,const char* newname);

tmpfile()

/*
功能：创建一个临时二进制文件，文件被关闭就会被移除
返回值：成功返回FILE*,否则返回void\*
FILE* tmpfile(void);

tmpnam()

//生成一个有效的文件名
char* tmpnam(char* s);

fclose()

/*
功能：将stream指向的流被清空，并且和流相关联的文件被关闭，流中任何未写出的缓冲数据都传递到环境并写入文件，任何未读的都被丢弃。
返回值：成功返回0,否则返回EOF
*/
int fclose(FILE* stream);

fflush()

/*
功能：清空stream指向的流，未写入文件的会被写入，未读的丢弃
参数：流stream
返回值：
*/
int fflush(FILE* stream);

fopen()

/*
功能：打开以串filename为名的文件，并把这个文件和一个流相连
参数：文件名字符串filename，打开方式mode如下：
r   只读
w   清空写
a   追加写
b   放在rwa之后，表示"以二进制方式"
+   放在rwa之后，表示"文件不存在就创建"
返回值：成功返回FILE*,失败返回void*
*/
FILE* fopen(const char* filename,const char* mode);

freopen()

/*
功能：打开路径为filename指向的串文件，并把这个文件和流stream相连
返回值：成功返回stream的值，否则返回void*
*/
FILE* freopen(const char* filename, const char* mode,FILE* stream);

setvbuf()

/*
功能：指定流stream缓冲的方式，只能在流和一个文件关联后，但还没有对流进行其他操作之前使用
参数：mode指定流缓冲的方式，_IOFBF表示完全缓冲，即缓冲区满才对文件操作，_IOLBF表示输入/输出行缓冲，即缓冲区中遇到换行就对文件进行操作，_IONBF表示输入/输出不换冲，如果buf不是void*，则可以用它指向的数组来代替setvbuf()自动分配的缓冲区，size指定了数组的大小。
返回值：成功返回0,否则返回非0;
*/

int setvbuf(FILE* stream, char* buf, int mode, size_t size);

setbuf()

/*
功能：如果buf不是void*,相当于mode为_IOFBF，size为BUFSIZd调用setvbuf()，如果哦buf是void*，相当于mode为_IONBF调用setvbuf()
返回值：无
*/
void setbuf(FILE* stream, char* buf);

格式化输出输出

fprintf()

/*
功能：按照format指向的格式控制串把输出写入stream指向的流
参数：
返回值：成功返回输出项的数目，失败返回EOF
*/
int fprintf(FILE* stream, const char* format,...);

fscanf()

/*
功能：按照format指向的格式控制串，把后面的参数作为指向接收转换后的输入的对象的指针
参数：
返回值：成功返回输入项的数目，失败返回EOF
*/
int fscanf(FILE* stream, const char* format, ...);

printf()

/*
功能：相当于fprintf()，只是把stdout作为stream
参数：
返回值：成功返回输出项的数目，否则返回负值
*/
int printf(const char* format, ...);

scanf()

/*
功能：相当于fsanf()，只是把stdin作为stream
参数：
返回值：成功返回输入项的数目，失败返回EOF
*/
int scanf(const char* formant, ...);

sprintf()

/*
功能：相当于fprintf()，只是把本来写入流stream的内容改为写入到数组s中
参数：
返回值：成功写入数组中字符的数目，不包括NUL
*/
int sprintf(char *s, const char* format, ...);

ssanf()

/*
功能：相当于fscanf()，只是把本来从流stream获取的内容改为从数组s获取
参数：
返回值：成功输入项的数目，否则返回EOF
*/
int sscanf(const char* s, const char* format, ...);

vfprintf()

/*
功能：相当于fprintf()，只是把可变参数表用arg代替
参数：
返回值：成功返回输出项的数目，否则返回一个负数
*/
int vfprintf(FILE* stream, const char* format, va_list arg);

vprintf()

/*
功能：相当于printf()，只是把可变参数表用arg代替
参数：
返回值：成功返回输出项的数目，否则返回一个负数
*/
int vprintf(const char* format, va_list arg);

vsprintf()

/*
功能：相当于sprintf()，只是把可变参数用arg代替
参数：
返回值：成功返回输出项的数目，否则返回一个负数
*/
int vsprintf(char* s, const char* format, va_list arg);

字符输出输出

fgetc()

/*
功能：从stream指向的输入流中读取下一个字符，并把它由unsigned char转换为int
参数：
返回值：成功返回读取到的字符，否则返回EOF
*/
int fgetc(FILE* stream);

fgets()

/*
功能：从stream指向的流中读取字符，读取字符的数目最多为n-1,因为至少还要给NUL留位置，然后将字符写入到数组s中,如果敲入"123回车"存储的是"123\0"，这个函数会自动把输入的'\n'变成'\0',这点和scanf（）不同
参数：
返回值：
*/
char* fgets(char* s, int n, FILE* stream);

fputc()

/*
功能：把c字符写入到stream指向的输出流中的文件定位符指定的位置，并将位置指针移动一个
参数：
返回值：
*/
int fputc(int c, FILE* stream);

fputs()

/*
功能：把s串的有效字符写入stream
参数：
返回值：成功返回一个非负值，否则返回EOF
*/
int fputs(const char* s, FILE* stream);

getc()

/*
功能：相当于fgetc()，只是如果getc()作为一个宏实现时，可能会对stream进行多次进算，所以它的参数不能是有副作用的表达式
参数：
返回值：
*/
int getc(FILE* stream);

getchar()

/*
功能：相当于fgetc()，只是从stream获取改为从stdin获取
参数：
返回值：
*/
int getchar(void);

gets()

/*
功能：有的资料说相当于fgets()，只是从stream获取改为从stdin获取，直到遇到一个换行符，其实gets和fgets最大的区别就是不回进行输入字符数目的限制，一旦用户输入的字符个数超过了接收buf的大小，就可能引发错误，所以不建议使用这个函数
参数：
返回值：
*/
char* gets(char* s);

putc()

/*
功能：相当于fputc()，只是如果putc()作为一个宏实现时，可能会对stream进行多次晕眩，所以它的参数不能是有副作用的表达式
参数：
返回值：
*/
int putc(int c, FILE* stream);

putchar()

/*
功能：相当于fputc()，只是输出到stream改为输出到stdout
参数：
返回值：
*/
int putchar(int c);

puts()

/*
功能：相当于fputs()，只是输出到stream改为输出到stdout
参数：
返回值：
*/
int puts(const char* s);

ungetc()

/*
功能：把c字符退回到stream
参数：
返回值：
*/
int ungetc(int c, FILE* stream);

直接输入输出

fread()

/*
功能：从stream中读取最多nmemb个元素到ptr指向的数组中
参数：
返回值：成功返回读取的元素的个数
*/
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE* stream);

fwrite()

/*
功能：从ptr指向的数组中读取最多nmemb个元素并将其写到stream中
参数：
返回值：
*/
size_t fwrite(const void* ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE* stream);

文件定位函数

fgetpos()

/*
功能：把stream中的定位符的当前值存储到pos指向的对象中
参数：
返回值：
*/
int fgetpos(FILE* stream, fpos_t* pos);

fseek()

/*
功能：为stream设置文件定位符
参数：offset表示以whence为基准的偏移量，whence有三种值：SEEK_SET表示以文件开头为基准，SEEK_CUR表示以当前文件定位符位置为基准，SEEK_END表示以文件结尾为基准
返回值：成功返回0,否则返回非0
*/
int fseek(FILE* stream, long int offset, int whence);

fsetpos()

/*
功能：根据pos指向的对象的值来设置stream中定位符的位置
参数：
返回值：成功返回0,否则返回非0，并设置errno
*/
int fsetpos(FILE* stream, const fpos_t* pos);

ftell()

/*
功能：获得stream定位符的当前值
参数：
返回值：返回文件定位符当前值，否则返回-1L，并设置errno
*/
long int ftell(FILE* stream);

rewind()

/*
功能：把stream的文件定位符设置在文件的开始位置，等价于(void) fseek(stram, 0L,SEEK_SET)
参数：
返回值：
*/
void rewind(FILE* stream);

错误处理

clearerr()

/*
功能：清空stream指向的流文件结束符和错误指示符
参数：
返回值：
*/
void clearerr(FILE* stream);

feof()

/*
功能：测试stream的文件结束符
参数：
返回值：如果stream设置了文件结束符返回一个非0
*/
int feof(FILE* stream);

ferror()

/*
功能：测试stream指向的流的错误提示符
参数：
返回值：如果stream设置了错误提示符返回非0
*/
int ferror(FILE* stream);

perror()

/*
功能：把errno转换成一个human-readable的信息
参数：
返回值：
*/
void perror(const char* s);