《UNIX环境高级编程》笔记--读和写流

一旦打开了流，则可以对流进行读写：每次一个字符，每次一行，二进制。

1.每次一个字符

使用下面三个函数用于一次读一个字符。

#include 
int getc(FILE* fp);
int fgetc(FILE* fp);
int getchar(void);

如果成功返回读取到的字符，出错或者到达文件结尾则返回EOF（一般为-1）。

getc为宏，fgetc为函数，getchar等价于fgetc(stdin)。

注意：不管是出错还是达到文件结尾，三个函数都返回相同的值，为了区分这2中情况，必须调用ferror或者feof函数。

#include 
int ferror(FILE* fp);
int feof(FILE* fp);

如果条件为真则返回非0值（真），否则返回0（假）。

在大多数实现中，为每个流在FILE结构体中维持了2个标志：

• 出错标志
• 文件结束标志

调用clearerr函数则清除这两个标志。

#include 
void clearerr(FILE* fp);

实践：

#include 

int main(void){
        int c;
        while((c = fgetc(stdin)) != EOF){
                fputc(c,stdout);
        }
        if(ferror(stdin) > 0){
                printf("stdin error.\n");
        }else if(feof(stdin) > 0){
                printf("stdin eof.\n");
        }

        clearerr(stdin);

        if(ferror(stdin) > 0){
                printf("stdin error after clear.\n");
        }else if(feof(stdin) > 0){
                printf("stdin eof after clear.\n");
        }
        return 0;
}

运行结果：

yan@yan-vm:~/apue$ ./a.out
12345
12345
stdin eof.

从流中读取数据以后，可以调用ungetc将字符再压送回流中。

#include 
int ungetc(int c, FILE* fp);

压送回流中的字符以后又可以从流中读出，但是读出字符的顺序与压送回的顺序相反。回送的字符不必一定是上一次读取的字符，

不能回送EOF，但是已经到达文件尾端时，仍可以回送一字符。下次读将返回该字符，再次读则返回EOF。

该函数使用的场合是：当正在读一个输入流，并进行某种形式的分字或分记号操作，会经常用到回送字符操作。有时需要先看一下

下一个字符，以决定如何处理当前字符。然后就需要方便地将当看完的字符送回，以便下一次调用getc时返回该字符。如果标准

IO库不提供回送能力，就需要将该字符存放在一个我们自己的变量中，并设置一个标准以便判断在下一次需要一个字符时是调用

getc还是从我们自己的变量中取用。

实践：

#include 

int main(void){
        int c;
        if((c = fgetc(stdin)) != EOF){
                fputc(c,stdout);
        }
        ungetc(c,stdin);
        ungetc(c+1,stdin);
        while((c = fgetc(stdin)) != EOF){
                fputc(c,stdout);
        }
        printf("\n");
        return 0;
}

运行结果：

yan@yan-vm:~/apue$ ./a.out
a
aba

对应于上面所述的每个输入函数都有一个输出函数对应。

#include 
int putc(int c, FILE* fp);
int fputc(int c, FILE* fp);
int putchar(int c);

与输入函数一样，putc为宏，fputc为函数，putchar等价于fputc(stdout)。

2.每次一行IO

下面两个函数提供每次输入一行的功能。

#include 
char* fgets(char* restrict buf, int n, FILE* restrict fp);
char* gets(char * buf);

如果成功返回buf，如果出错或者文件已经到达结尾则返回NULL。

对于fgets必须指定缓冲区的长度n，此函数一直读到下一个换行符为止（换行符也被送入到缓冲区），但是不超过n-1个字符，

读入的字符被送入缓冲区，该缓冲区以NULL字符结尾。如果该行的字符数（包括最后一个换行符）超过n-1，则fgets只返回一个

不完整的行，但是缓冲区总是以NULL字符结尾，对fgets的下一次调用会继续读该行。

gets是一个不推荐的函数。因为没有指定缓冲区的长度，这样就很可能造成缓冲区溢出。gets与fgets的另一个区别是，gets并

不将换行符存入缓冲区。

fputs和puts提供每次输出一行的功能。

#include 
int fputs(const char* restrict str, FILE* restrict fp);
int puts(const char* str);

如果成功则返回非负值，出错则返回EOF。

函数fputs将一个以NULL符终止的字符串写到指定的流，尾端的终止符NULL不写出。注意，这并不一定是每次输出一行，因为

它并不要求在NULL符之前一定是换行符。

puts将一个以NULL符终止的字符串写到标准输出，终止符不写出。但是，puts然后又将一个换行符写到标准输出。

puts并不像gets那样不安全，但是我们还是应该避免使用它，因为puts会自己加上一个换行符，而如果我们使用fgets和fputs，

我们需要自己处理换行符。

实践：

#include 

int main(void){
        int result = 0;
        char buf[256];
        FILE* fp;
        if((fp = fopen("a.txt", "r+")) == NULL){
                result = -1;
                perror("fopen");
                goto FINALLY;
        }

        while(fgets(buf,256,fp) != NULL){
                fputs(buf,stdout);
        }

FINALLY:
        if(fp != NULL){
                fclose(fp);
        }
        return result;
}

运行结果：

yan@yan-vm:~/apue$ cat a.txt
123
456
yan@yan-vm:~/apue$ ./a.out
123
456

yan@yan-vm:~/apue$

如果将上面的

fputs(buf,stdout);

修改成

puts(buf);

则结果为：

yan@yan-vm:~/apue$ ./a.out
123

456

yan@yan-vm:~/apue$

puts自动又将一个换行符写到标准输出。

3.二进制IO

下面2个函数执行二进制IO操作。

#include 
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);

函数返回读或者写的对象数，其中size为每个元素的长度，nobj为欲写入元素的数量。

和getc函数一样，不管是出错还是达到文件结尾，函数都返回相同的值EOF，为了区分这2中情况，必须调用ferror或者feof函数。

函数常见的用法如下：

1.读写一个二进制数组。

#include 

int main(void){
        int result = 0;
        int data[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
        int data2[10] = {0};
        FILE* fp;

        if((fp = fopen("bfile","wb+")) == NULL){
                result = -1;
                perror("fopen");
                goto FINALLY;
        }

        if(fwrite(&data[1], sizeof(int), 3, fp) < 0){
                result = -1;
                perror("fwrite");
                goto FINALLY;
        }

        fclose(fp);

        if((fp = fopen("bfile","rb+")) == NULL){
                result = -1;
                perror("fopen");
                goto FINALLY;
        }

        if(fread(data2, sizeof(int), 3, fp) < 0){
                result = -1;
                perror("fread");
                goto FINALLY;
        }

        int i;
        for(i=0;i<10;i++){
                printf("i=%d:%d\n",i,data2[i]);
        }

FINALLY:
        if(fp != NULL){
                fclose(fp);
        }
        return result;
}

运行结果：

yan@yan-vm:~/apue$ ./a.out
i=0:1
i=1:2
i=2:3
i=3:0
i=4:0
i=5:0
i=6:0
i=7:0
i=8:0
i=9:0

注意：不是将1写3遍，而是顺序写1,2,3.

2.读写一个结构。

#include 

typedef struct{
        int a;
        char b;
}myst;

int main(void){
        int result = 0;
        FILE* fp;
        myst st1,st2;
        st1.a = 1;
        st1.b = 'a';

        if((fp = fopen("bfile","wb+")) == NULL){
                result = -1;
                perror("fopen");
                goto FINALLY;
        }

        if(fwrite(&st1, sizeof(myst), 1, fp) < 0){
                result = -1;
                perror("fwrite");
                goto FINALLY;
        }

        fclose(fp);

        if((fp = fopen("bfile","rb+")) == NULL){
                result = -1;
                perror("fopen");
                goto FINALLY;
        }

        if(fread(&st2, sizeof(myst), 1, fp) < 0){
                result = -1;
                perror("fread");
                goto FINALLY;
        }

        printf("st2.a=%d\n",st2.a);
        printf("st2.b=%c\n",st2.b);

FINALLY:
        if(fp != NULL){
                fclose(fp);
        }
        return result;
}

运行结果：

yan@yan-vm:~/apue$ ./a.out
st2.a=1
st2.b=a