Linux文件IO函数与标准IO库函数

Linux中，文件有为操作系统和设备提供了一个简单而统一的接口。在Linux中，几乎一切都可以看做文件 。
Linux对文件的操作有两种方式文件IO函数（系统调用）和标准IO库函数调用。系统调用是最直接的方式，库函数调用最终也是通过系统调用实现的。可认为库函数调用是对系统调出于效率考虑而做出的优化。
二者区别：
系统调用是操作系统相关的，因此一般没有跨操作系统的可移植性。
库函数调用是系统无关的，因此可移植性好。标准的IO库函数对文件的操作最终是通过系统调用实现的，但标准io函数库采用缓存技术，减少系统调用的次数。
系统调用通常用于底层文件访问（low-level file access），例如在驱动程序中对设备文件的直接访问。
库函数调用通常用于应用程序中对一般文件的访问。
一、文件IO函数–系统调用
基本函数：

#include<unistd.h>int open(const char *path, int flags);-->打开或创建一个文件int open(const char *path, int flags, mode_t mode );-->当用于创建文件时需要用第二个函数指明文件的相关权限信息size_t write(int fd, const void *buf, size_t nbytes);-->size_t read(int fd, void *buf, size_t nbytes);int close(int fd);off_t lseek(int filedes, off_t offset, int whence);-->设置读写文件的当前位置whence有三个参数SEEK_SET/SEEK_CUR/SEEK_END(文件开始/当前/结束位置），则文件的偏移量为设置的whence参数加上offset

二、标准IO库函数

    在基于文件描述符中的底层系统调用的I/O操作中，所有的I/O函数都是针对文件描述符的。当打开一个文件时，即返回一个文件描述符，然后该问价描述符就用于后续的I/O操作。    在标准I/O库中，所有的I/O操作都是围绕流（stream）来进行的。在Linux中，文件和设备都可以看做是数据流。     Linux对一个进程预定义了三个流：标准输入流，标准输出流和标准错误输出流，它们自动地为进程打开并可用。这三个标准I/O流通过在头文件<stdio.h>中预定义的文件指针stdin，stdout和stderr加以引用。它们与文件描述符STDIN_FILENO，STDOUT_FILENO和STDERR_FILENO所表示的标准输入，标准输出和标准错误输出相对应。     标准I/O库提供了函数fopen用于打开一个流。当打开一个流时，该函数会返回一个指向FILE对象的指针，即文件指针（类型为FILE *）。FILE对象通常是一个结构，它包含了I/O库为管理该流所需要的所有信息：用于实际I/O的文件描述符，指向流缓存的指针，缓存长度，当前在缓存中的字节数，出错标志等。但一般应用程序没有必要关心FILE结构体的各成员值，使用流时，只需要将FILE指针作为参数传递给每个标准I/O函数。 

基本函数：

#include <stdio.h>FILE *fopen(const char *path, const char *mode);FILE *fdopen(int fd, const char *mode);-->使一个标准的I/O流与该描述相结合。FILE *freopen(const char *path, const char *mode, FILE *stream);-->在指定的流上打开一个指定的文件，此函数一般用于将一个指定的文件打开为预定义的流（如标准输出）。int flose(FILE *fp);-->关闭流

读写流：
（1）每次一个字符的IO

int getc(FILE *fp);int fgetc(FILE *fp);int getchar(void);/* 上面三个函数的返回值为int，因为EOF常实现为-1，返回int就能与之比较 *//* 判断出错或者结束 */int ferror(FILE *fp);int feof(FILE *fp);void clearerr(FILE *fp); /* 清除error或者eof标志 *//* 把字符压送回流 */int ungetc(intc FILE *fp);/* 输出 */int putc(int c, FILE *fp);int fputc(int c, FILE *fp);int putchar(int c);

（2）每次一行的IO。

#include <stdio.h>/* 输入 */char *fgets(char *restrict buf, int n, FILE *restrict fp);char *gets(char *buf);/* gets由于没有指定缓冲区，所以有可能造成缓冲区溢出，要小心 *//* 输出 */int fputs(char *restrict buf, FILE *restrict fp);int puts(const char *buf);

（3）直接IO

#include <stdio.h>size_t fread(void *restrict ptr, size_t size, size_t nobj,            FILE *restrict fp);size_t fwrite(const void *restrict ptr, size_t size, size_t nobj,            FILE *restrict fp);/* 返回值：读或写的对象数 */

定位流

long ftell(FILE *fp);/* 成功则返回当前文件位置指示，出错返回-1L */int fseek(FILE *fp, long offset, int whence);/* 成功返回0， 出错返回非0 */int fgetpos(FILE *restrict fp, fpos_t *restrict pos);int fsetpos(FILE *fp, fpos_t *pos);/* 成功返回0，出错返回非0 */

格式化IO

执行格式化输出的主要是4个 printf 函数：    printf  输出到标准输出    fprintf  输出到指定流    sprintf  输出到指定数组    snprintf  输出到指定数组并在数组的尾端自动添加一个null字节格式化输入主要是三个 scanf 函数：    scanf  从标准输入获取    fscanf  从指定流获取    sscanf  从指定数组获取