标准IO跟系统IO

         对于操作系统而言，I/O操作可以分为两类，一类是带缓存的IO，又称为标准IO(C标准库中提供了标准IO库，即stdio)，它实现了跨平台的用户缓存解决方案。另一类是Unix/Linux下的文件IO，又称直接IO，即文件访问机制不经过操作系统内核的缓存，数据直接在磁盘和应用程序地址空间进行传输。

一.标准IO：

     标准IO在系统调用的上一层多加了一个缓冲区，也因此引入了流的概念，在UNIX/Linux下表示为FILE*（并不限于UNIX/Linux，ANSI C都有FILE的概念）。我们可以先看一下FILE结构体。

     

       标准IO提供了三种类型的缓冲：

• 全缓冲。当填满标准I/O缓存后才执行I/O操作。磁盘上的文件通常是全缓存的。 
• 行缓冲。当输入输出遇到新行符或缓存满时，才由标准I/O库执行实际I/O操作。stdin、stdout通常是行缓存的。
• 无缓冲。stderr通常就是无缓冲的，因此它必须尽快输出。

二文件IO和标准IO的区别：

   1.

   

  2.  通过系统IO读写文件时，每次操作都会执行相关系统调用。这样处理的好处是直接读写实际文件，坏处是频繁的系统调用会增加系统开销。标准IO可以看成是文件IO的基础上封装了缓冲机制。从而减少了系统调用的次数。

三. IO的选择：    

       ①普通文件(标准IO)
           数据不需要立刻更新，只需要最后写入文件即可。
       ②设备/网络(文件IO)
           数据往往需要实时更新
           比如，显卡缓冲区，修改以后要立即在屏幕上进行显示
           比如，网络中传送数据，需要发送给对方

四 .详细介绍文件IO和标准IO的函数：

1、 打开文件：fopen与open

1)  标准IO使用fopen打开文件：FILE *fp= fopen(const char* path,const char* mode);其中path是文件名，mode用于指定文件打开的模式的字符串。如果成功打开，返回一个FILE文件指针，如果失败返回NULL。这里的文件指针并不是指向实际的文件，而是一个关于文件信息的数据包，其中包括文件使用的缓存信息。

     mode的字符串形态：

             r：以只读方式打开文件，该文件必须存在

             r+：以读/写方式打开文件，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为0，即该文件内容消失，若不存在则创建该文件

            w+：打开可读/可写文件，若文件存在则文件长度清0，即该文件内容消失，若文件不存在则创建该文件

           a：以附加的方式打开只写文件。若文件不存在，则会创建该文件，若文件存在，写入的数据会被加到文件尾，即文件原先的内容会被保留（EOF符保留）

           a+：以附加的方式打开可读/可写文件。若文件不存在，则会创建该文件，若文件存在，写入的数据会被加到文件尾，即文件原先的内容会被保留（EOF符不保留）

           上述的形态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以二进制模式打开文件。如果不加b，表示默认加了t，即rt、wt，其中t表示以文本模式打开文件。

            EOF符：表示文件结束符（end of file）。在while循环中以EOF作为文件结束标志，这种以EOF作为文件结束标志的文件，必须是文本文件。在文本文件中，数据都是以字符的ASCII代码值的形式存放，而ASCII代码值的范围是0~127，不可能出现-1，因此可以用EOF作为文件结束标志。实际上EOF的值通常为-1，但他依系统有所不同。很多文件处理函数错误后的返回值也是EOF，因此常被用来判断调用一个函数是否成功。

2)  系统IO使用open函数打开一个文件：int open(const char pathname,int flags,.../*mode_t mode */);与fopen类似，name表示文件名字符串，而flags指定打开的模式。成功返回一个正整数成为文件描述符，这与标准IO显著不同，失败的话返回-1，与标准IO返回NULL也是不同的。

    flags的必选形态：

              O_RDONLY（只读）

              O_WRONLY（只写）

              O_RDWR（可读可写）

               可选形态：              

               O_APPEND          每次写操作都写入文件

               O_CREAT            如果指定文件不存在，则创建这个文件
               O_EXCL              如果要创建的文件已存在，则返回 -1，并且修改 errno 的值
               O_TRUNC           如果文件存在，并且以只写/读写方式打开，则清空文件全部内容
               O_NOCTTY         如果路径名指向终端设备，不要把这个设备用作控制终端。
               O_NONBLOCK    如果路径名指向 FIFO/块文件/字符文件，则把文件的打开和后继 I/O设置为非阻塞模式（nonblocking mode）

               参数三：第三个参数有第二个参数确定是否需要仅当创建文件时使用

               eg:open(pathname,O_RDONLY|O_CREAT ,0664);

2、 关闭文件：fclose和close

打开文件与关闭文件一般成对存在，这样做的目的是为了防止没有关闭文件而造成数据流失。

1)  标准IO使用fclose关闭文件，与打开文件是相对的。将文件指针传入即可，如果成功关闭，返回0，否则返回EOF。

2)  系统IO使用close关闭文件，与fclose类似，只不过当错误发生时返回的是-1，而不是EOF，成功关闭同样是返回0。