cpp整理笔记：标准I/O的工作原理
第一步：一般使用标准I/O的第一步是使用fopen()函数打开一个文件（stdin键盘文件，stdout、stderr屏幕文件这三个是自动打开的）。fopen()打开一个文件的同时，会建立一个缓冲区（读写模式下将建立两个缓冲区），还会创建一个包含文件和缓冲区相关数据的数据结构，最后fopen（）返回一个指向该结构的指针fp，让其他函数能够找到这个结构。fopen（）打开了一个流，如果文件以文本模式打开，就得到一个文本流，如果以二进制模式打开，就得到一个二进制流。
上述数据结构包含一个文件位置指示器，来确定在流中的当前位置，此外还包括错误指示器和文件结尾指示器、一个指向缓冲区起始处的指针、文件标识符和一个记录实际复制到缓冲区中的字符数计数器.
| fopen（）函数的数据结构 | 文件位置指示器 | 确定在流中的当前位置 |
| 错误指示器 | ||
| 文件结尾指示器 | ||
| 指向缓冲区起始处指针 | ||
| 文件标识符 | ||
| 记录实际复制到缓冲区中的字符数计数器 |
第二步：调用stdio.h头文件中声明的某个输入函数，比如fgets()、gets()、fscanf()。调用这些函数能够将文件中的一块数据复制到缓冲区。初次函数调用还将设置fp坐直结构中的值。特别的，将设置流的当前位置和复制到缓冲区中的字节数，通常字节从0处开始。
数据结构和缓冲区初始化后，输入函数将从缓冲区读取所请求的数据，文件位置指示器将被设置为紧跟其后的第一个字符的位置。因为stdio.h中所有输入函数使用一个缓冲区，所有每次调用函数后下一次调用函数时，在缓冲区里面都是紧跟在上一次后面，即后面的第一个字符开始。
当输入函数读取完缓冲区的每一个字符时，它将会请求系统将一个缓冲区大小的数据存到缓冲区来继续读取，按此输入函数一直读到文件结尾，读取完最后最后一个缓冲区的最后一个字符时，文件结尾指示器的值将被设置为真，此时下一次输入函数有开始读取时，没有数据，文件结尾指示器将返回EOF。
输出函数将数据写入缓冲区，过程和输入函数类似。
1.int ungetc(int c,FILE *fp)函数
int ungetc(int c,FILE *fo)函数将c指定的字符放回输入流中。如果向输出流中放入一个字符，下一次调用标准输入函数的时候就会读取那个字符。现在有一个例子，假如我们要通过一个函数来读取一个冒号之前的全部字符（不包括冒号本身），我们先用getchar（）或者getc（）一个个读取字符，一直到将冒号读取，然后使用ungetc（）函数将冒号放回输入流中去。ANSI C 中规定每次只能放回一个字符，所以C允许将一行中多个字符放回输入流，那么现在输入函数就会和放回时相反的顺序来读取。
| 初始 | a | b | c | d | e | f | g | |
| ch=getchar() | b | c | d | e | f | g | ||
| ungetc(ch,stdin) | a | b | c | d | e | f | g |
2.int ffulsh()函数
原型：
int ffulsh(*fp)调用fflush（）函数可以将缓冲区的中任何未写的数据发送到一个有fp指向的输出文件。这个过程叫做刷新缓冲区（flushing 啊buffer）。假如fp是一个空指针的话，那么刷新掉所有的输出缓冲。对于一个输入流使用fflush（）的效果没有定义。只要最近一次使用流的操作不是输入，就可以更新一个流。
3.int setvbuf()函数
原型：
int setvbuf(FILE *restrict fp,char *restrict buf,int mode,size_t size)
假定有一个存储数据对象（每个对象大小为3000字节）的程序，就可以使用setvbuf（）函数创建一个缓冲区，大小视具体情况而定。
4.二进制I/O：fread()和fwrite()函数
举个例子：
double num=1./3.;
fprintf("fp,"%f",num);这个%f可以要求为%.2f或者%.12f，读取文件没有办法恢复其完整的精度。总之，fprintf()函数以一种可能改变数字值的方式将其转化为字符串。
最精确和一致的数字存储方式就是使用与程序所使用的相同位格式，比如一个double类型的值就应该存放在一个double大小的单元里面。如果把数据存储在一个使用与程序相同表示方法的文件中，就称数据以二进制形式存储，这中间没有数字形式到字符串形式的转化。实际上，所有数据都是以二进制的方式进行存储的，甚至连字符也都是使用二进制表示来存储的额。然而，如果文件中的全部数据都以字符编码的形式被解读，那么该文件包含文本数据；如果这些数据的部分或者全部以二进制的数字数据被解读，就称文件包含二进制数据，机器语言指令数据也是二进制文件。
5.size_t fwrite()函数
原型：
size_t fwrite(const void * restrict ptr,size_t size,size_t nmemb,FILE * restrict fp);fwrite()将二进制数据写进文件。size_t是sizeof运算符返回的类型（通常是unsigned int 类型）。指针ptr是要写入的数据块的地址，size表示要写入的数据块的大小（单位为字节），nmemb表示数据块数目，fp指定要写入的文件。比如要保存一个256字节的数据对象（以数组为例）：
char buffer[256];
fwrite(buffer,256,1,fp);这样将一块256字节的数据块从缓冲区写入到文件；
也可以这样：
double earnings[10];
fwrite(earnings,sizeof(double),10,fp);这样将earning里面的数据分成10块，每块都是double大小，写入文件。
注意：关于const void * restrict ptr，fwrite（）的第一个参数不是固定的类型，比如可以使用字符型的buffer数组指针，可以使用double指针类型的earnings。
fwrite（）函数返回成功写入的项目数。正常情况下，这个返回数应该和nmemb大小相等，不过要是写入发生错误的时候，可能这个返回数会小于nmemb的值。
6.size_t fread（）函数
原型：
size_t fread(const void *restrict ptr,size_t size,size_t nmemb,FILE * restrict fp);double earnings[10];
fread(earnings,sizeof(double),10,fp);7.int feof(FILE *fp)函数和int ferror(FILE * fp)函数
当标准输入函数返回EOF的时候，通常表示已经到达了文件结尾。1.最近一次输入调用检测到文件结尾，feof（）函数返回一个非零值，否则返回零值；2.读写错误，ferror函数返回一个非零值，否则返回零值。