IO进、线程——深入了解C语言中的标准IO文件操作和目录流

标准IO

1、文件操作

1.1 打开文件——fopen()、freopen()

FILE *fopen(const char *pathname, const char *mode);

功能：打开文件，并且生成一个流
返回值：成功返回值流指针，失败返回NULL

参数说明：
pathname：文件名（包含路径）
mode：打开文件的方式（必须指定读写）
	r：只读方式打开
	r+：读写
	w：文件存在则清空，文件不存在则创建。只写
	w+：文件存在则清空，文件不存在则创建，读写
	a：文件存在则在末尾进行写入，不存在则创建
	a+：文件存在则在末尾近些写入，不存在则创建，还可以读
	
注：任何流刚生成时，不会开辟缓冲区，只有在读或者写时才会马上开辟缓冲区

#include 

int main() {
    FILE *file;
    file = fopen("example.txt", "w"); // 以写入方式打开文件
    if (file != NULL) {
        fprintf(file, "Hello, World!\n"); // 向文件中写入内容
        fclose(file); // 关闭文件流
        printf("File opened and written successfully.\n");
    } else {
        printf("Failed to open the file.\n");
    }
    return 0;
}

FILE *freopen(const char *pathname, const char *mode, FILE *stream);

功能：重定向一个流，用pathname打开的文件生成的流来替代stream原本的流
返回值：成功返回流指针，失败返回NULL

参数说明：
pathname：文件名（包含路径）
mode：打开文件的方式（必须指定读写）
	r：只读方式打开
	r+：读写
	w：文件存在则清空，文件不存在则创建。只写
	w+：文件存在则清空，文件不存在则创建，读写
	a：文件存在则在末尾进行写入，不存在则创建
	a+：文件存在则在末尾近些写入，不存在则创建，还可以读
stream：要替换的流

#include 

int main(int argc, char *argv[])
{ 
    FILE* fp = freopen("xxx", "r+",stdout);
    if(fp == NULL){
        return -1;
    }
    printf("hello world\n");

    return 0;
} 

1.2 读写文件——fgetc()、fputc()、fgets()、fputs()、fread()、fwrite()、

①按字节读写——fgetc()、fputc()

int fgetc(FILE *stream);

功能：从流里面读取一个字符
返回值：成功返回实际读到的字符，失败返回-1

参数说明：
stream：要读取的流

int fputc(int c, FILE *stream);

功能：往流里面写入一个字符
返回值：成功返回实际写入的字符，失败返回-1

参数说明：
c：要写的内容
stream：要写入的流

#include 

int main() {
    FILE *file;
    int ch;

    file = fopen("example.txt", "r"); // 以只读方式打开文件
    if (file != NULL) {
        while ((ch = fgetc(file)) != EOF) { // 逐字节读取文件内容
            putchar(ch); // 将读取到的字符打印到控制台
        }
        fclose(file); // 关闭文件流
    } else {
        printf("Failed to open the file.\n");
    }
    return 0;
}

fgtec()和fputc()实现copy功能

#include 
#include 

int main(int argc, char *argv[])
{ 
    FILE *fb,*fd;
    if(argc != 3){
        printf("%s  \n", argv[0]);
    }

    fb = fopen(argv[1],"r");
    if(fb == NULL){
        perror("open fb:");
        return -1;
    }

    fd = fopen(argv[2],"w+");
    if(fd == NULL){
        perror("poen fd:");
        return -1;
    }
        
    char buf[64];
    while(fgets(buf,sizeof(buf),fb) != NULL){
        fputs(buf, fd);
    }
    fclose(fb);
    fclose(fd);

    return 0;
} 

②按行读写——fgets()、fputs()

char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);

功能：目标是读取一行内容
返回值：成功返回字符串首地址，失败返回NULL

参数说明：
s：用于存放读取到的字符串的缓冲区
size：预计要读多少个字节
stream：要读的流

注：fgets会读size-1个字节，如果在这个范围内读到了换行，
	那么在后面添加一个'\0'然后结束函数。如果没读到换行，
	会读取size-1个数据然后添加一个'\0'结束函数

int fputs(const char *s, FILE *stream);

功能：往流里面写入一串数据
返回值：成功返回1，失败返回-1

参数说明：
s：要写入的内容所在的缓冲区
stream：要写入的流

#include 

int main() {
    FILE *file;
    char buffer[100];

    file = fopen("example.txt", "r"); // 以只读方式打开文件
    if (file != NULL) {
        while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file) != NULL) { // 逐行读取文件内容
            printf("%s", buffer); // 将读取到的行打印到控制台
        }
        fclose(file); // 关闭文件流
    } else {
        printf("Failed to open the file.\n");
    }
    return 0;
}

#include 
#include 
int main(int argc, char *argv[])
{ 
    FILE* fp = fopen("xxx","r");
    if(fp == NULL){
        perror("fopen:");
        return -1;
    }    
    char buf[64] = {0};
    memset(buf, '#', sizeof(buf));
    fgets(buf, 5, fp);
    for(int i = 0; i < 64; i++){
        printf("%c", buf[i]);
    }   
    printf("\n");

    return 0;
} 

③按对象读写——fread()、fwrite()、

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

功能：从流里面读取nmemb个对象的数据
返回值：成功返回实际读到对象数，失败返回0

参数说明：
ptr：要保存内容的缓冲区地址
size：每个对象的字节大小
nmemb：预计要读多少个对象
stream：要读的流

size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

功能：往流里面写入nmemb个对象的数据
返回值：成功返回实际写入的对象数，失败返回0

参数说明：
ptr：保存要写入的数据的缓冲区
size：每个对象的字节大小
nmemb：预计要写多少个对象
stream：要写的流

#include 

struct Student {
    char name[50];
    int age;
};

int main() {
    FILE *file;
    struct Student student;

    file = fopen("example.dat", "wb"); // 以二进制写入方式打开文件
    if (file != NULL) {
        student.age = 20;
        fwrite(&student, sizeof(struct Student), 1, file); // 将学生结构体写入文件
        fclose(file); // 关闭文件流
        printf("Student data written successfully.\n");
    } else {
        printf("Failed to open the file.\n");
    }
    return 0;
}

1.3 文件定位——fseek()

int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);

功能：改变文件内的定位
返回值：成功返回0，失败返回-1

参数说明：
stream：要操作的流
offset：偏移量，正数往后偏移，负数往前偏移
whence：基准点
	SEEK_SET：文件头
	SEEK_CUR：文件当前定位
	SEEK_END：文件尾

#include 

int main() {
    FILE *file;
    char ch;

    file = fopen("example.txt", "r"); // 以只读方式打开文件
    if (file != NULL) {
        fseek(file, 5, SEEK_SET); // 将文件指针定位到文件头后的第5个字节处
        ch = fgetc(file); // 读取第5个字节
        printf("Character at position 5: %c\n", ch);
        fclose(file); // 关闭文件流
    } else {
        printf("Failed to open the file.\n");
    }
    return 0;
}

2.目录流——opendir()、readdir()

#include 

DIR *opendir(const char *name);

功能：打开一个文件夹，生成一个目录流
返回值：成功返回流指针，失败返回NULL

参数说明：
name：要打开的文件夹

读文件——readdir()

struct dirent *readdir(DIR *dirp);

功能：读取一个文件，从打开的文件夹里面读
返回值：成功返回结构体指针，失败返回NULL

参数说明：
dirp：打开的目录流

#include 
#include 

int main() {
    DIR *dir;
    struct dirent *entry;

    dir = opendir("."); // 打开当前文件夹
    if (dir != NULL) {
        while ((entry = readdir(dir)) != NULL) { // 逐个读取文件夹中的文件信息
            printf("%s\n", entry->d_name); // 打印文件名
        }
        closedir(dir); // 关闭目录流
    } else {
        printf("Failed to open the directory.\n");
    }
    return 0;
}