IO及其IO库函数（Linux）

目录

一、什么是IO

二、标准IO

1、标准IO

2、流

3、流的类型

4、缓冲区类型

三、标准IO相关库函数

1、打开文件 -- fopen

2、关闭文件 -- fclose

3、按字节读写 -- fgetc()/fputc()

4、按行读写 -- fgets()/fputs()

5、按对象读写

6、刷新流 -- fflush()

7、文件定位

8、判断错误流

一、什么是IO

比如你从磁盘中读取一个文件里面的内容，或创建一个文件写点内容保存到磁盘里

一句话，就是从一个设备中读read()数据到内存或者从内存写write()数据到这个设备。而这个设备就叫IO设备。

二、标准IO

文件类型：

普通文件-- '-';
目录文件-- 'd';
管道文件-- 'p';
链接文件-- 'l';
字符设备文件-- 'c';
块设备文件-- 'b';
套接字文件-- 's';
​
注意：不同的操作系统适用的文件类型不同
​
​

1、标准IO

标准IO遵循ANSI C标准，标准IO实际是调用标准c库中的函数

特点：

标准IO利用缓冲机制，减少系统调用的次数，从而提高程序运行效率

标准IO--高级IO4

文件IO--低级IO

标准IO是在文件IO的基础上做的一次再封装

标准IO一般用于操作普通文件

2、流

数据仅是简单的从文件进行流入、流出，我把这种现象称为流

流在文件中用FILE结构体描述

grep -r "_IO_FILE" /usr/include -- 查找FILE结构体

struct _IO_FILE
{
    char _IO_buf_base; /Start of reserve area. */
    char _IO_buf_end; /End of reserve area. */
    int _fileno;//文件描述符
}

在一个程序中，一个FILE结构体对应一份文件

三个特殊流：

标准输入流 "stdin" 键盘

标准输出流 "stdout" 终端

标准错误流 "stderr"

3、流的类型

流的类型有两种：文本流、二进制流

（1）文本流：

将数据转换为对应的ASCII码在进行存取

"1234"

49 50 51 52

（2）二进制流

将数据转换为二进制再进行存取

"1234"

1234 -->10011010010

文本流和二进制流处理换行符的方式

文本流：

将换行符转换'r'n'

二进制流：

换行符不做任何处理 -- 'n'

在Linux中，没有对文本流和二进制流做区分，换行符不做任何处理

4、缓冲区类型

（1）全缓冲：打开一个文件默认使用全缓冲，当缓冲区满或空时，才进行实际的IO操作

（2）行缓冲：当输入输出根终端相关时使用行缓冲，当缓冲区满或遇到换行符是才进行实际的IO操作

（3）无缓冲：跟错误输出相关时使用无缓冲

三、标准IO相关库函数

fopen()/fclose() --打开/关闭文件;
fgetc()/fputc() --按字节读写文件;
fgets()/fputs() --按行读写文件;
fread()/fwrite() --按对象读写文件;
ftell()/fseek()/rewind() --定位文件;
fflush() --刷新流;
feof() --判断错误流;

man手册：

1：shell指令和可执行程序

2：系统调用函数

3：标准库函数

1、打开文件 -- fopen

#include 
​
 FILE *fopen(const char *pathname, const char *mode);
​
参数：
    pathname：打开文件的文件名（包含路径）
    mode：打开文件的方式
        r；以只读的方式打开文件
        r+：以读写方式打开文件
        w:以只写方式打开文件，如果文件不存在，则会先创建再打开
        w+:以读写方式打开文件，如果文件不存在，则会先创建再打读
        a:以只写方式打开文件，如果文件不存在，则会先创建再打开  
        a+:以读写方式打开文件，如果文件不存在，则会先创建再打开
          
​
返回值：
    成功返回对应文件，失败返回NULL，并设置错误号（errno）;
​
​
errno:当前系统中最后一个错误的编号
---------------------------------------------------
       #include 
​
       char *strerror(int errnum);
参数：
    errnum：错误号
返回值：
    成功返回错误原因
----------------------------------------------------
perror:
       #include 
​
       void perror(const char *s);
参数：
    s：提示信息
    
​
    

2、关闭文件 -- fclose

#include 
​
 int fclose(FILE *stream);
参数：
    stream:关闭文件对应的流指针
返回值：
     成功返回0，失败返回-1；

3、按字节读写 -- fgetc()/fputc()

#include 
​
 int fgetc(FILE *stream);
参数：
    stream:流指针
返回值：
    成功返回读取的字符，失败返回-1；
     读到文件末尾也会返回-1；

 #include 
​
 int fputc(int c, FILE *stream);
​
参数：
    c：输入的字符
    stream：流指针
返回值：
    成功返回写入的字符，失败返回-1；
    

4、按行读写 -- fgets()/fputs()

       #include 
​
       char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);
参数：
    s：字符串首地址
    size：请求读取数据的最大长度
    stream：流指针
返回值:
    成功返回得到字符串的首地址，失败返回NULL;
注意：
    1、当读取内容遇到换行符，读取内容结束
    2、最大读取内容为size-1个
​

       #include 
​
       int fputs(const char *s, FILE *stream);
参数：
    s:写入字符串的首地址
    srteam：流指针
返回值：
    失败返回-1；
        
        
 练习：打开一个文件，统计该文件的行数

5、按对象读写

       #include 
​
       size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
     
​
参数：
    ptr；存放字符串的首地址
    size：对象大小
    nmemb：对象个数
    stream：流指针
返回值：
    成功返回读到个数，失败返回0；

​
       #include 
​
       size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb,FILE *stream);
​
参数：
    ptr；存放字符串的首地址
    size：对象大小
    nmemb：对象个数
    stream：流指针
返回值：
    成功返回读到个数，失败返回0；

6、刷新流 -- fflush()

​
       #include 
​
       int fflush(FILE *stream);
​
参数：
    stream：流指针
返回值：
    返回0，失败返回-1；

7、文件定位

       #include 
​
       long ftell(FILE *stream);
功能：
    返回文件指针相对于文件开头的偏移量
参数：
    stream：流指针
返回值：
    成功返回文件指针相对于文件开头的偏移量，失败返回-1
    
文件指针最后定位位置 == offset + whence
​

       #include 
​
       int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
​
​
参数：
    stream：流指针
    offset：偏移量，可正可负
    whence：基准点
        SEEK_SET:将文件指针定位在文件开头
        SEEK_CUR:将文件指针定位在当前位置
        SEEK_END:将文件指针定位在文件末尾
返回值：
            成功返回0，失败返回-1；
            
文件指针最后定位位置 == offset + whence

       #include 
​
       void rewind(FILE *stream);
​
功能：
    将文件指针定位在文件开头

8、判断错误流

       #include 
​
       int feof(FILE *stream);
​
返回值：
    返回1表示流访问结束
    返回0表示错误返回