APUE学习笔记 - Chapter 5 Standard I/O Library

 1.FILE对象
FILE对象包含文件描述符，指向缓冲池的指针，缓冲的大小，已经读入的字节数，错误标志,EOF标志等等。

2.缓冲
缓冲的目的是尽可能地减少read和write的调用次数，提升IO系统的性能。
总共有三种缓冲方式:
    2.1 全缓冲,fully buffered.文件将全量进入缓冲，这是大多数使用的缓冲方式。
    2.2 行缓冲,line buffered.通常使用在终端的输入输出。
    2.3 不缓冲,unbuffered. 不使用缓冲。
ISO C中有如下要求：
    标准输入与输出不指向交互设备时，必须使用全缓冲。错误输出无论什么情况下都不使用全缓冲。

可以使用以下两个函数进行缓冲的设置：setbuf(3),setvbuf(3).
可以使用fflush(3)对缓冲进行flush操作，将缓冲的内容写入对应的文件。

3.打开文件
 使用以下函数进行文件流的打开： fopen(3) , freopen(3) , fdopen(3)
 在使用文件流的时候有如下的限制，input不能直接出现在output之后，output也不能直接出现在input之后，除非有调用相关函数改变了当前的文件偏移量。
               

type Description r or rb open for reading w or wb truncate to 0 length or create for writing a or ab append; open for writing at end of file, or create for writing r+ or r+b or rb+ open for reading and writing w+ or w+b or wb+ truncate to 0 length or create for reading and writing a+ or a+b or ab+ open or create for reading and writing at end of file

4.关闭文件
  要使用fclose(3)来关闭一个文件流。

5.读/写文件流
 对于读或写文件流，都有三种操作方式，每种操作方式都有相应的函数对应
    5.1.读一个字节：
           getc(3) , fgetc(3) , getchar(3).其中getc多数以marco形式实现，而fgetc保证是一个函数，可以操作函数指针，但是因为多了函数调用的开销，调用速度稍逊于getc。getchar默认是使用stdin的。
       也可以使用ungetc(3)将一个字节退回到未读状态。
   5.2.写一个字节：
          putc(3),fputc(3),putchar(3)用法与读一个字节的相似。
   5.3.读一行：
         fgets(3),gets(3)，getc默认从stdin中读入。
   5.4.写一行：
         fputs(3),puts(3)
          对于系统性能而言，由于标准IO库具有缓冲，系统调用时间与read和write整块文件相差不大。
    5.5.读/写整块文件
          fread(3),fwrite(3)，主要的作用为读出/写入一个数组或者一个结构, 但由于不同系统与编译器的实现不同，在真实操作中会出现问题。 

6.在文件流中移动

          ftell(3)和fseek(3)，rewind(3)回到文件头

7.格式化输入输出：

          printf(3)和fprintf(3),sprintf(3)和snprintf(3)

                         基本格式：

                              

%[flags][fldwidth][precision][lenmodifier]convtype flags: - left-justify the output in the field + always display sign of a signed conversion (space) prefix by a space if no sign is generated # convert using alternate form (include 0x prefix for hex format, for example) 0 prefix with leading zeros instead of padding with spaces

                    fldwidth:最小长度，不够的由空格补全

                    precision: 表示精度

                    lenmodifier：长度表示

           

Length modifier Description hh signed or unsigned char h signed or unsigned short l signed or unsigned long or wide character ll signed or unsigned long long j intmax_t or uintmax_t z size_t t ptrdiff_t L long double                     convtype: Conversion type Description d,i signed decimal o unsigned octal u unsigned decimal x,X unsigned hexadecimal f,F double floating-point number e,E double floating-point number in exponential format g,G interpreted as f, F, e, or E, depending on value converted a,A double floating-point number in hexadecimal exponential format c character (with l length modifier, wide character) s string (with l length modifier, wide character string) p pointer to a void n pointer to a signed integer into which is written the number of characters written so far % a % character C wide character (an XSI extension, equivalent to lc) S wide character string (an XSI extension, equivalent to ls) 标准格式输出： scanf(3) , fscanf(3) , sscanf(3) 8.标准I/O库的实现细节均在<stdio.h>中，可以从中获得相应的一些细节信息，包括缓冲情况，缓冲大小等。   9.建立临时文件： 可以使用以下两个函数：tmpnam(3),tmpfile(3),tempnam(3),mkstemp(3). 通常使用临时文件的流程是先获得临时文件的路径名，然后创建它，然后马上unlink它。由于文件已经被unlink，所以当我 们一close这个文件流时，系统将会为我们删除这个文件，达到临时文件的目的。而调用tmpfile打开的文件，系统会自动为我们删除它。 由于tmpfile与tempnam都有一段的时间间隙，通常情况下，应该使用mkstemp来创建文件，并unlink它，然后再使用。 10.几个提升buffer性能的库，主要是减少标准I/O库中的内存拷贝。有时间的话，值得研究一下 sfio , ASI , uClibc C library , newlibc C library