标准I/O库学习笔记

 

                                                 一.标准I/O库学习笔记

                                                                                                                     -----------2012年1月6日  by  ppeng

1.一些常见的问题

   通过仔细阅读《UNIX环境高级编程》，理清了一些以前不懂关于I/O方面的问题，

下面作简单的总结。

1.1 标准I/O库与文件I/O函数有什么区别

      很明显的两种，本人菜鸟，其他的没发现....

Diff 1：

      文件I / O函数——打开文件、读文件、写文件等等。大多数UNIX文件I / O只需用到5个函数：open、read、write、lseek 以及close。每个read和write都调用内核中的一个系统调用。这些不带缓存的I / O函数不是ANSI C的组成部分。

      标准I / O库处理很多细节，例如缓存分配，以优化长度执行I / O等。这样使用户不必担心如何选择使用正确的块长度。标准I / O库是在系统调用函数基础上构造的，它便于用户使用，但是如果不较深入地了解库的操作，也会带来一些问题。

Diff 2：

      文件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，然后该文件描述符就用于后读的I / O操作。

      标准I / O库，它们的操作则是围绕流（stream）进行的，当用标准I / O库打开或创建一个文件时，我们已使一个流与一个文件相结合。当打开一个流时，标准I / O函数fopen返回一个指向FILE对象的指针。该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，缓存的长度，当前在缓存中的字符数，出错标志等等。

1.2 stdin , stdout和stderr到底是什么东西

      上面说了，文件I/O函数打开一个文件时，会返回一个文件描述符。标准输入、标准输出和标准出错说白了也是3个文件（个人理解，不一定对），我们用文件描述符STDINFILENO , STDOUTFILENO和STDERRFILENO分别表示它们，而标准I/O库不是围绕流（stream）进行的么？当打开一个流时，标准I / O函数fopen返回一个指向FILE对象的指针，

这就是3个FILE对象的指针嘛！想操作标准输入、标准输出和标准出错的话就用这3个指针了。

1.3 有哪些常用的I/O函数

1.3.1 输入函数

一次读一个字符：

int getc(FILE *f p) ;

int fgetc(FILE *f p) ;

int getchar(void);

一次读一行：

char *fgets(char *buf, int n，FILE * f p) ;

char *gets(char *buf) ;

从文件中读数据，我就只用fgetc和fgets，其他的不用，这两个函数有输入参数fp，我们就既可以从文件中读，也可以标准输入。标准输入的话，传stdin和stdout就行了。写和输出是一个道理了。

1.3.2 输出函数

一次写一个字符：

int putc(int c, FILE *f p ) ;

int fputc(int c, FILE *f p）;

int putchar(int c) ;

一次写一行：

int fputs(const char *str, FILE *f p) ;

int puts(const char *str) ;

也只用fputc和fputs就行了，其他的不用。

1.3.3 判断出错和判断文件尾端函数（知道为什么要这两个函数吗）

int ferror(FILE *f p) ;

int feof(FILE *f p) ;

两个函数返回：若条件为真则为非0（真），否则为0（假）

void clearerr(FILE *f p) ;

在大多数实现的FILE对象中，为每个流保持了两个标志：

•出错标志。

•文件结束标志。

调用clearerr则清除这两个标志。

为什么要这两个函数呢？

当你使用fgetc函数时，不管是出错还是已经读到文件结尾，函数都会返回EOF，在stdio.h中定义为-1，这样你就不知道到底是出错还是读完了，有了这两个函数，就可以轻易的判断出。同样，当你使用fgets时，不管是出错还是已经读到文件结尾，函数都会返回NULL。

1.3.3 二进制I / O函数

     上述的函数以一次一个字符或一次一行的方式进行操作。如果为二进制I / O，那么我们更愿意一次读或写整个结构。为了使用fgetc或fputc做到这一点，必须循环通过整个结构，一次读或写一个字节。因为fputs在遇到null字节时就停止，而在结构中可能含有null字节，所以不能使用每次一行函数实现这种要求。相类似，如果输入数据中包含有null字节或新行符，则fgets也不能正确工作。因此，提供了下列两个函数以执行二进制I / O操作

      size_t fread(void *p t r, size_ts i z e, size_tn o b j, FILE *f p) ;

      size_t fwrite(const void *p t r, size_t s i z e, size_tn o b j, FILE *f p) ;

      两个函数的返回：读或写的对象数

这些函数有两个常见的用法:

(1) 读或写一个二进制数组。例如，将一个浮点数组的第2至第5个元素写至一个文件上，

可以写作：

      float  data[10];

      FILE *fp = fopen("c:\\a.txt","r+");

      if( fwrite(&data[2],sizeof(float),4,fp) != 4 )

           ...报错...

(2) 读或写一个结构。例如，可以写作：

       struct {

short count;

long total;

char name［512］；

} item;

if (fwrite(&item, sizeof(item), 1, fp) != 1)

                    ...报错...

1.3.4 格式化I / O输入输出函数

int printf(const char *format, ...);

int fprintf(FILE *fp, const char * format, ...);

两个函数返回：若成功则为输出字符数，若输出出错则为负值

int sprintf(char *buf, const char * format, ...);

2 应用实例

1.用fgetc和fputc将标准输入复制到标准输出

  

int main(void)

{

    int count = 0;

While( ( count = fgetc( stdin ) )  !=  EOF )     //出错或者读到结尾则退出

{

    If( fputc( count, stdout ) == EOF )

        .....报错.... 

}

//结束的原因是出错还是读到结尾？

If( ferror( stdin ) )

       ....报错.... 

exit(0);

}

2.用fgets和fputs将标准输入复制到标准输出

int main(void)

{  

Char buf[1024];  

While( fgets( buf , 1024, stdin )  !=  NULL)     //出错或者读到结尾则退出

{

    If( fputs( buf , stdout ) == EOF )

        .....报错.... 

}

//结束的原因是出错还是读到结尾？

If( ferror( stdin ) )

       ....报错.... 

exit(0);

}

如果不是标准输出和输入，可以先fopen打开一个文件，在用同样的方法使用这个返回的FILE类型的指针。

FILE *fp = fopen("c:\\a.txt","r+");