标准Io编程学习笔记

IO编程：对文件的输入和输出的操作

具体内容：

标准(带缓冲)IO编程 -----//利用C库中的函数实现文件操作

时间编程 ------//在程序中如何使用时间

文件(不带缓存)IO编程 ---- //利用linux系统中的底层函数实现文件操作

文件和目录属性

c库制作 ------//静态库和动态库

缓冲区的本质是一块存储区域。

标准(带缓冲)IO编程：

1，格式化标准IO编程 //输入与输出可以控制格式，printf（屏幕默认打开），scanf（键盘输入）

2，非格式化标准IO编程 //输入与输出没有格式化，以字节流写

标准IO经过文件IO没有。

一，标准IO相关概念：

1，文件操作步骤：

第一步：打开文件 fopen()（就是让程序和文件建立连接的过程。）

打开文件，返回文件指针:FILE*

例如：#include <stdio.h>

FILE *fopen(const char *pathname, const char *mode);

//参数1 ---- 要打开的文件名字（路径）

//参数2 ---- 打开的操作权限：

fopen() 会获取文件信息，包括文件名、文件状态、当前读写位置等，并将这些信息保存到一个 FILE 类型的结构体变量中，然后将该变量的地址返回。

第二步：读写文件

r //只读，文件必须存在

FILE *fp = fopen("demo.txt", "r");

表示以“只读”方式打开当前目录下的 demo.txt 文件，并使 fp 指向该文件，这样就可以通过 fp 来操作 demo.txt 了。fp 通常被称为文件指针。

r+ //读写，文件必须存在

w //只写，文件不存在，则创建，文件存在，则把文件清空

w+ //写读，文件不存在，则创建，文件存在，则把文件清空

a //只写, 文件不存在，则创建，文件存在，则在文件末尾追加

a+ //写读, 文件不存在，则创建，文件存在，则在文件末尾追加，如果读则从文件头开始读

//返回值 ---成功：文件指针，失败：NULL

第三步：关闭文件 fclose()

文件一旦使用完毕，应该用 fclose() 函数把文件关闭，以释放相关资源，避免数据丢失。

int fclose(FILE *fp);

//参数 ---- 文件指针

//返回值 ----成功:0，失败:-1

//刷新缓冲区，释放缓冲区

文件正常关闭时，fclose() 的返回值为0，如果返回非零值则表示有错误发生。

2，定义：

文件：一组相关数据的有序集合。

文件名：这个数据集合的名称。

3，linux中文件分类：

(-)常规文件 ASCII码文件二进制的文件

(d)目录

(c)字符设备

(b)块设备

(p)有名管道

(s)套接口

(l)符号连接

4，标准IO概念-介绍

不仅在UNIX系统，在很多操作系统上都实现了标准I/O库

标准I/O库由ANSI C标准说明

标准I/O库处理很多细节，如缓冲分配、以优化长度执行I/O等，这样使用户不必关心如何选择合适的块长度

标准I/O在系统调用函数基础上构造的，它便于用户使用

标准I/O库及其头文件stdio.h为底层I/O系统调用提供了一个通用的接口。

5，文件指针

FILE指针：每个被使用的文件都在内存中开辟一个区域，用来存放文件的有关信息，这些信息是保存在一个结构体类型的变量中，该结构体类型是由系统定义的，取名为FILE。

标准I/O库的所有操作都是围绕流(stream)来进行的，在标准I/O中，流用FILE *来描述。

标准I/O库是由Dennis Ritchie在1975年左右编写的

6，流（stream）

定义：所有的I/O操作仅是简单的从程序移进或者移出，这种字节流，就称为流。

分类：文本流/二进制流。

7，标准IO的缓冲

当程序和硬盘上的文件进行数据存取时，由于cpu速度比硬盘速度快很多，为了提高程序的效率，

在程序和文件之间创建一个缓冲区，程序可以先将数据写到缓冲区中，然后再一点一点刷新到文件中，这样能够程序效率。

在标准IO中，缓冲分为三种：

1--->全缓冲 ---- //操作常规文件的时候（对于磁盘文件通常使用全缓存访问）

全缓冲刷新的条件：

缓冲区满时

关闭文件时

强制刷新缓冲区

程序正常结束时

2--->行缓冲 ----- //操作标准输入和标准输出的时候（终端操作）

当运行一个程序时，系统会自动默认打开三个设备文件：

文件指针设备

标准输入（stdin）键盘 0

标准输出（stdout）屏幕 1

标准错误输出（stderr）屏幕 2

行缓冲刷新的条件：

缓冲区满时

关闭文件时 // fclose()

强制刷新缓冲区 ------ //fflush(FILE * )

程序正常结束时

当缓冲区中遇到换行符('\n')时

3--->不带缓冲 ------ //操作标准错误输出的时候（stderr）

没有缓冲区刷新的条件，直到往缓冲区写数据，会立即刷新。

很多的人机交互界面要求不可全缓冲。(例如打游戏放技能)

标准出错决不会是全缓冲的。（perror）

例如：

int main(int argc,char **argv)

{

printf("helloworld"); //通过标准输出打印，行缓冲

fprintf(stderr,"hello world"); //通过标准错误输出打印，不带缓冲

while(1);

return 0;

}

二、格式化标准IO编程 ------//输入与输出可以控制格式,printf(),scanf()

1，格式化输出函数

int printf(const char *format, ...); //只能向标准输出写数据

int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...); //向指定的文件中写数据

int sprintf(char *str, const char *format, ...); //输出结果以字符串形式写到内存中

int snprintf(char *str, size_t size, const char *format, ...); //输出结果以字符串形式写到内存中，同时限制写的字符数,防止溢出

2，格式化输入函数

int scanf(const char *format, ...); //从标准输入(键盘)获取数据

int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...); //从指定文件中获取数据

int sscanf(const char *str, const char *format, ...); //从内存中获取数据

三、非格式化标准IO编程 //输入与输出没有格式化，以字节流写

（1）一次一个字符的IO

1--->输入

int getc(FILE *stream); //(宏)从指定的文件中获取一次字符

int getchar(void); //默认从标准输入(键盘)获取一次字符

2--->输出

int fputc(int c, FILE *stream); //(函数)向指定的文件中写一个字符

int putc(int c, FILE *stream); //(宏)向指定的文件中写一个字符

int putchar(int c); //向标准输出写一个字符

（2）一次一行IO

//输入函数

char *fgets(char *s, int size, FILE *stream); //从指定文件中读取一行数据

//fgets()会连同一行后面的换行符一起读入

//参数1 ----- 内存地址

//参数2 ----- 内存大小

//参数3 ----- 要读取数据的文件的指针

char *gets(char *s); //默认从标准输入(键盘)获取一行数据

//输出函数

int fputs(const char *s, FILE *stream); //向指定的文件中写一行

int puts(const char *s); //默认向标准输出(屏幕)打印,在字符串后面会自动添加换行符

3，直接IO -----//字节流

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

//参数1 ----- 内存地址

//参数2 ----- 对象大小

//参数3 ----- 对象个数

//参数4 ----- 文件指针

4，定位文件指针

1》获取文件指针的位移量

long ftell(FILE *stream);

//参数 ----- 文件指针

//返回值 ----成功：文件指针的位移量，失败：-1

例子：

int main(int argc,char **argv)

{

FILE * fp;

char ch;

int i;

if(argc != 2){

fprintf(stderr,"Usage: %s <filename>\n",argv[0]);

exit(1);

}

if((fp = fopen(argv[1],"r")) == NULL){

perror("fopen");

exit(1);

}

for(i = 0; i < 7; i++){

ch = fgetc(fp);

printf("%c",ch);

}

printf("\n%ld\n",ftell(fp));

return 0;

}

2》修改文件指针的位置

int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);

//参数1 ----- 文件指针

//参数2 ----- 偏移量(相对于whence的)

//参数3 ----- 表示参数2偏移的起始位置：

SEEK_SET --- 文件开头

SEEK_CUR --- 文件指针当前位置

SEEK_END --- 文件末尾

例子：

int main(int argc,char **argv)

{

FILE * fp;

char ch;

int i;

if(argc != 2){

fprintf(stderr,"Usage: %s <filename>\n",argv[0]);

exit(1);

}

if((fp = fopen(argv[1],"r")) == NULL){

perror("fopen");

exit(1);

}

#if 0

//修改文件指针位置，从第5个字符后开始读取数据

fseek(fp,5,SEEK_SET);

for(i = 0; i < 3; i++){

ch = fgetc(fp);

printf("%c",ch);

}

#else

//计算大小

int len;

fseek(fp,0,SEEK_END);

len = ftell(fp);

printf("len = %d\n",len);

#endif

return 0;

}

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