第九章 输入输出——基于流的操作

第九章、输入输出——基于流的操作

1、流简介

基于流的I/O操作通过一个指向文件的FILE指针来实现对文件的访问

文件和设备看作数据流

过程：

1）通过调用库函数fopen打开一个流，返回一个FILE结构指针，包含对所打开流进行操作的全部信息

2）执行程序时，有三个流自动打开，是标准输入、标准输出和标准错误输出，对应的结构指针stdin,stdout,stderr

3）流被打开后，可以进行I/O操作，同时会自动关闭

4）对一个流的操作完成后，执行清空缓冲区、保存数据等操作，将流关闭，调用fclose实现

2、基于流的I/O操作

FILE结构指针包含对流进行操作的各种信息，包括文件描述符、缓冲区指针、缓冲区大小以及出错标志

1）流的打开和关闭

建立流同某个特定的设备或文件之间的关联

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

FILE *freopen(const char *pathname, const char *type, FILE *fp);

FILE *fdopen(int filedes, const char *type);

pathname表示文件名，type表示流的打开模式，fp是一个已有的FILE结构指针，filedes表示文件描述符

调用成功，返回FILE结构指针

int fclose(FILE *fp);

fp指向要关闭的流

如果没有关闭流，可能会造成数据停留在缓冲区，没有保存到文件，造成数据丢失！

2）缓冲区操作

①设置缓冲区属性

int setbuf(FILE *fp, char *buf);   //全缓冲或无缓冲

int setbuffer(FILE *fp, char *buf, size_t size);   //同上，可自行设置缓冲区大小

int setlinebuf(FILE *fp);   //行缓冲

int setvbuf(FILE *fp, char *buf, int mode, size_t size);   //mode指定缓冲区类型

全缓冲区：填满缓冲区，执行I/O，例磁盘文件

行缓冲区：遇到换行符，执行I/O，例标准输入输出，每行缓冲区固定大小，即使没有换行也执行

无缓冲区：不缓存。标准出错流stderr

②缓冲区的清洗

将I/O操作写入缓冲区的内容清空。可以丢掉，或保存到文件

int fflush(FILE *fp);   //将缓冲区数据强制写入到文件

int _fpurge(FILE *fp);   //将缓冲区数据清除

3）直接输入输出

以记录为单位直接进行读写

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

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

检查失败原因

int feof(FILE *fp);   //是否读到文件尾

int ferror(FILE *fp);   //是否出现读错误

重置结束标志和错误标志

void clearerr(FILE *fp);

4）格式化输入输出

实现格式化的输入输出

①格式化输出

int printf(const char *format, ...);   //输出到标准输出

int fprintf(FILE *fp, const char *format, ...);   //输出的指定流

int sprintf(char *str, const char *format, ...);   //输出到指定字符串

int snprintf(char *str, size_t size, const char *format, ...);   //可以处理缓冲区

format是一个字符串，用于描述输出格式，...表示可变参数，参数的个数和类型不定

返回实际输出的字符数

②格式化输入

int scanf(const char *format, ...);   //从标准输入流输入数据

int fscanf(FILE *fp, const char *format, ...);   //从指定流输入数据

int sscanf(char *str, const char *format, ...);   //从指定字符串输入数据

返回实际输入的字符数

5）基于字符和行的输入输出

①字符的输入输出

int fgetc(FILE *fp);

int getc(FILE *fp);

int getchar(void);   //只能标准输入

执行字符输入操作

int fputc(int c, FILE *fp);

int putc(int c, FILE *fp);

int putchar(int c);   //只能标准输出

执行字符输出操作

int ungetc(int c, FILE *fp);

②行的输入输出

char *fgets(char *str, int size, FILE *fp);   //size指定字符数，末尾加空字符表示结束，实际size-1

char *gets(char *str);   //只能标准输入

int *fputs(const char *str, FILE *fp);

int *puts(const char *str);   //只能标准输出

3、临时文件

char* tmpnam(char *str);   //生成有效的文件名

char* tempnam(const char *directory, const char *prefix);   //指定文件路径名和前缀

FILE* tmpfile(void);   //打开临时文件，程序结束自动删除