嵌入式系统设计——Linux C开发-I/O技术（下）

有缓冲访问文件（库函数）

I/O库提供缓冲的目的的目标是尽可能的减少调用read函数和write函数的次数，同时也对每个I/O流自动进行缓冲管理。

三种类型的缓冲

1.全缓冲
只有填满缓冲区才会实施I/O操作
2.行缓冲
在输入或输出时遇到换行符执行I/O操作
3.不带缓冲
不对字符执行缓冲操作。

术语“冲洗”用于说明缓冲区的写操作。
缓冲区可自动冲洗，也可调用fflush函数冲洗一个流。
在UNIX环境中，冲洗有两种意思：
1.在标准I/O库方面，表示将缓冲区内容写到磁盘上
2.在终端驱动程序方面，表示丢弃已存储在缓冲区上数据

库函数

主要有fopen、fclose、fread、fwrite、fprintf、fscanf等函数。
（1）fopen函数——用于打开文件

表头文件： #include
定义函数： FILE * fopen(const char * path,const char * mode);
函数说明： 参数path字符串包含欲打开的文件路径及文件名，参数mode字符串则代表着流形态，mode有下列几种字符串。
R：打开只读文件，该文件必须存在。
r+：打开可读写的文件，该文件必须存在。
w：打开只写文件，若文件存在则文件长度清0，即该文件内容会消失；若文件不存在则建立该文件
w+：打开可读写文件，若文件存在则文件长度清0，即该文件内容会消失；若文件不存在则建立该文件。
a：以附加的方式打开只写文件，若文件不存在，则会建立该文件；如果文件存在，写入的数据会被加到文件尾，即文件原先的内容会被保留。
a+：以附加方式打开可读写的文件，若文件不存在，则会建立该文件；如果文件存在，写入的数据会被加到文件尾后，即文件原先的内容会被保留。
上述的字符串都可以再加一个b字符，如rb、w+b或ab＋等组合，加入b字符用来告诉函数库打开的文件为二进制文件，而非纯文字文件。不过在POSIX系统，包含Linux都会忽略该字符。
由fopen( )所建立的新文件会具有S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IWGRP|S_IROTH|S_IWOTH（0666）权限，此文件权限也会参考umask值
返回值 ： 文件顺利打开后，指向该流的文件指针就会被返回；若文件打开失败，则返回NULL，并把错误代码存在errno中。

（2）fclose函数：——用于关闭文件

表头文件：#include
定义函数：int fclose(FILE * stream);
函数说明： fclose( )用来关闭先前fopen( )打开的文件，此动作会让缓冲区内的数据写入文件中，并释放系统所提供的文件资源
返回值： 若关文件动作成功则返回0；有错误发生时则返回EOF并把错误代码存到errno。

（3）fdopen函数：——用于将文件描述词转为文件指针

表头文件：#include
定义函数：FILE * fdopen(int fildes，const char *mode);
函数说明：fdopen( )会将参数fildes的文件描述词转换为对应的文件指针后返回，参数mode字符串则表示文件指针的流形态，此形态必须与原文件描述词读写模式相同。
返回值： 转换成功，则返回指向该流的文件指针；若失败，则返回NULL，并把错误代码存在errno中。

（4）fread函数：——用于从文件读取数据

表头文件：#include
定义函数：size_t fread(void * ptr,size_t size,size_t nmemb,FILE * stream);
函数说明：fread( )用来从文件流中读取数据。参数stream为已打开的文件指针，参数ptr指向欲存放读取进来的数据空间，读取的字符数由参数nmemb来决定。fread( )会返回实际读取到的nmemb数目，如果此值比参数nmemb小，则代表可能读到了文件尾或有错误发生，这时必须用feof( )或ferror( )来判定发生什么情况
返回值：返回实际读取到的nmemb数目

（5）fwrite函数：——用于将数据写入文件流

表头文件： #include
定义函数：size_t fread(void * ptr,size_t size,size_t nmemb,FILE * stream);
函数说明： fread( )用来从文件流中读取数据。参数stream为已打开的文件指针，参数ptr指向欲存放读取进来的数据空间，读取的字符数由参数size*nmemb来决定。fread( )会返回实际读取到的nmemb数目，如果此值比参数nmemb小，则代表可能读到了文件尾或有错误发生，这时必须用feof( )或ferror( )来判定发生什么情况
返回值:返回实际读取到的nmemb数目

（6）fseek函数：——用于移动文件流的读写位置

表头文件：#include
定义函数： int fseek(FILE * stream,long offset,int whence);
函数说明： fseek( )用来移动文件流的读写位置。参数stream为已打开的文件指针，参数offset为根据参数whence来移动读写位置的位移数。参数whence为下列其中一种：SEEK_SET从距文件开头offset位移量为新的读写位置；SEEK_CUR以目前的读写位置往后增加offset个位移量；SEEK_END将读写位置指向文件尾后再增加offset个位移量。
当whence值为SEEK_CUR或SEEK_END时，参数offset允许负值的出现。

下列是较特别的使用方式：
欲将读写位置移动到文件开头时，fseek(FILE * stream,0,SEEK_SET);
欲将读写位置移动到文件尾时，fseek(FILE * stream,0,0SEEK_END);
返回值： 当调用成功时则返回0；若有错误则返回-1，errno会存放错误代码。

（7）fgetc函数：——用于从文件读取一个字符

表头文件： #include
定义函数 ：int fgetc(FILE * stream);
函数说明 ：fgetc( )用来从参数stream所指的文件中读取一个字符；若读到文件尾而无数据时便返回EOF
返回值 ：fgetc( )会返回读取到的字符；若返回EOF则表示到了文件尾

getc函数：——用于从文件中读取一个字符

表头文件 ： #include
定义函数 ： int getc(FILE * stream);
函数说明 ： getc( )用来从参数stream所指的文件中读取一个字符；若读到文件尾而无数据时便返回EOF。虽然getc( )与fgetc( )作用相同，但getc( )为宏定义，非真正的函数调用
返回值 ： getc( )会返回读取到的字符；若返回EOF则表示到了文件尾

getchar函数：——用于从标准输入设备中读取一个字符

表头文件： #include
定义函数 ：int getchar(void);
函数说明： getchar( )用来从标准输入设备中读取一个字符；然后将该字符从unsigned char转换成int后返回
返回值 ：getchar( )会返回读取到的字符；若返回EOF则表示有错误发生

（8）fputc函数：——用于将一指定字符写入文件流

表头文件：#include
定义函数：int fputc(int c,FILE * stream);
函数说明：fputc将参数c转为unsigned char后写入参数stream指定的文件中
返回值： fputc( )返回写入成功的字符，即参数c；若返回EOF则代表写入失败

putc函数：——用于将一指定字符写入文件

表头文件：#include
定义函数 ： int putc(int c,FILE * stream);
函数说明 ： putc( )将参数c转为unsigned char后写入参数stream指定的文件中。虽然putc( )与fputc( )作用相同，但putc( )为宏定义，非真正的函数调用
返回值： putc( )返回写入成功的字符，即参数c；若返回EOF则代表写入失败

putchar函数：——用于将指定字符写入标准输出设备

表头文件：#include
定义函数：int putchar (int c);
函数说明：putchar( )用来将参数c字符写到标准输出设备
返回值：putchar( )返回输出成功的字符，即参数c；若返回EOF则代表输出失败

（9）fprintf函数：——用于格式化输出数据至文件
表头文件：#include
定义函数： int fprintf(FILE * stream, const char * format,……);
函数说明： fprintf( )会根据参数format字符串来转换并格式化数据，然后将结果输出到参数stream指定的文件中，直到出现字符串结束（\0）为止
返回值：关于参数format字符串的格式请参考printf( )。成功则返回实际输出的字符数，失败则返回-1，错误原因存于errno中