IO进程（1）-- 标准IO
了解
IO：input/output，针对文件的输入输出。
Linux下的文件类型：
b (block块设备)，
c (character字符设备)，
d (directory目录)，
- (普通文件)，
l (link链接文件)，
s (socket套接字文件)，
p (pipe管道文件)；
概念
在C库中定义的一组用于输入输出的函数。
特点
1. 有缓冲机制，通过缓冲机制减少系统调用的次数，提高效率
2. 围绕流进行操作，流用FILE *描述，FILE是一个保存文件信息的结构体
3. 默认打开了三个流，stdin(标准输入)、stdout(标准输出)、stderr(标准错误) ->结构体指针变量
缓存区
1.行缓存（和终端相关的）
刷新缓存的条件：
1) . 程序正常退出
2) . \n刷新缓存
3) . fflush强制刷新
4) . 缓存区满刷新
2.全缓存（和文件相关的）
刷新缓存的条件：
1) . 程序正常退出
2) . fflush强制刷新
3) . 缓存区满刷新
3.不缓存（没有缓存区，错误信息）
练习：计算标准输出行缓存区的大小
方法一：用循环打印数据的方法，计算出缓存区大小
#include
int main(int argc, const char *argv[])
{
int i;
for (i = 0; i < 300; i++)
printf("%4d",i);
while(1);
return 0;
} 
0-255，每个数字位宽占4位，共1024（1K）
方法二：用FILE结构体中成员计算缓存区大小。
#include
int main(int argc, const char *argv[])
{
printf("hello"); //先使用一下缓冲区 不然打印为0
printf(" %d\n",stdout->_IO_buf_end - stdout->_IO_buf_base);
return 0;
} 
函数
打开文件
FILE * fopen(const char *path, const char *mode);
功能：打开文件
参数：path：打开文件路径
mode：打开方式：
r：只读，流定位到文件开头
r+：可读可写，流定位到文件开头
w：只写，文件不存在->创建，文件存在->清空
w+：可读可写，文件不存在->创建，文件存在->清空
a：追加，文件不存在->创建，文件存在->追加，流定位到文件末尾
a+：可读可写，文件不存在->创建，文件存在->追加，
当第一次读文件流定位到开头，写文件定位到末尾
返回值：成功：文件流，FILE *
失败：NULL，并设置errno示例：
int main(int argc, char const *argv[])
{
FILE *fp;
fp = fopen("./a.c","r+"); //在当前路径打开a.c文件，(可读可写权限)
if(fp == NULL)
{
perror("open err\n");
return -1;
}
printf("open suc\n");
return 0;
}读写文件
每次一个字符的读写
int fgetc(FILE *stream)
功能：从文件中读一个字符
参数：stream：文件流
返回值：
成功：读到字符的ASCII码
失败或读到文件末尾：EOF
-------------------------------
int fputc(int c, FILE * stream)
功能：向文件中写入一个字符
参数：c：要写的字符
stream：文件流
返回值：成功：写的字符的ASCII
失败：EOF练习：编程实现cat命令功能。
#include
int main(int argc, char const *argv[])
{
FILE *fp; //定义文件流
fp = fopen("test.c","r");
if(fp == NULL)
{
perror("open err\n");
return -1; //非正常退出 -1
}
printf("open suc\n");
int ch;
// while((ch = fgetc(fp)) != EOF)
// {
// printf("%c",ch);
// }
while(1) //也可以写成上述注释部分
{
ch = fgetc(fp); //读取
if (ch == EOF) //失败或读到文件末尾返回EOF
break;
printf("%c",ch); //打印
}
return 0;
} 
每次一串字符的读写
char * fgets(char *s, int size, FILE * stream);
功能：从文件中每次读取一行字符串
参数：s：存放字符串的地址
size：一次读取的字符个数
stream：文件流
返回值：成功：s的地址
失败或读到文件末尾：NULL
特性：每次实际读取的字符个数为size-1个，会在末尾自动添加\0
遇到\n结束一次读
----------------------------------------------------
int fputs(const char *s, FILE * stream);
功能：向文件中写字符串
参数：s：要写的内容
stream：文件流
返回值：成功：非负整数
失败：EOF练习：编程实现"wc -l 文件名"功能。通过fgets实现
计算文件的行数
#include
#include
int main(int argc, char const *argv[])
{
FILE *fp;
char buf[64] = "";
fp = fopen(argv[1],"r+"); //可读可写权限
if(fp == NULL)
{
perror("open err\n");
return -1;
}
int i = 0;
char *p = buf;
while(fgets(buf,sizeof(buf),fp) != NULL)
{
if(buf[strlen(buf)-1] == '\n')
i++;
}
printf("%d\n",i);
return 0;
} 
关闭文件
int fclose(FILE *stream);
参数：stream：文件流编程实现head功能。
如：head -15 test.c -> ./a.out -15 test.c ->argv[1]:"-15"
#include
#include
#include
int main(int argc, char const *argv[])
{
FILE * fp;
char buf[64] = " ";
int i = 1,count = 0;
if (argc != 3)
{
printf("usage:%s [-num] \n",argv[0]);
return -1;
}
int num = abs(atoi(argv[1]));
fp = fopen(argv[2],"r+");
if (NULL == fp)
{
printf("打开失败\n");
return -1;
}
while(fgets(buf,50,fp) != NULL) //统计文件的行数
{
if(buf[strlen(buf)-1] == '\n')
count++;
}
rewind(fp);
while(i <= num && i <= count) //保证要显示的行数不多于文件的行数
{
fgets(buf, 64, fp);
printf("%s",buf);
i++;
}
fclose(fp);
return 0;
} 
检测判断文件
int feof(FILE * stream);
功能：判断文件有没有到结尾
返回：到达文件末尾，返回非零值
----------------------------
int ferror(FILE * stream);
功能：检测文件有没有出错
返回：文件出错，返回非零值可如下判断：
if(ferror(fp)) //判断读文件失败
printf("error\n");
if(feof(fp)) //判断读到末尾
printf("eof\n");二进制读写
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
功能：从文件流读取多个元素
参数：ptr ：用来存放读取元素
size ：元素大小 sizeof(数据类型)
nmemb ：读取对象的个数
stream ：要读取的文件
返回值：成功：读取对象的个数
读到文件尾： 0
失败： -1
-----------------------------------------------------------------------
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
功能：按对象写
参数：ptr ：用来存放读取元素
size ：元素大小 sizeof(数据类型)
nmemb ：读取对象的个数
stream ：要读取的文件
返回值：成功：写的元素个数
失败 ：-1
Fread和fwrite函数注意：
1）两个函数的返回值为：读或写的对象数
2）对于二进制数据我们更愿意一次读或写整个结构。示例：
#include
int main(int argc, char const *argv[])
{
FILE *fp;
int data[3] = {70, 80, 90};
int array[3] = {100};
fp = fopen("./test.c","r+");
if(fp == NULL)
{
perror("open err\n");
return -1; //非正常退出 -1
}
fwrite(array,sizeof(int),3,fp); //往fp文件流写入3个array里的int类型的数据
rewind(fp); //定位至开头
fread(data,sizeof(int),3,fp); //读出数据 被100 0 0覆盖
for(int i = 0; i < 3; i++)
printf("%d\n",data[i]);
fclose(fp);
return 0;
} 
重定向打开文件
FILE * freopen(const char *pathname, const char *mode, FILE* fp)
功能：将指定的文件流重定向到打开的文件中
参数：path：文件路径
mode：打开文件的方式（同fopen）
fp：文件流指针
返回值：成功：返回文件流指针
失败：NULL示例：
#include
int main(int argc, char const *argv[])
{
printf("hello\n");
//将标准输出重定向到打开的文件test.c中
freopen("./test.c","r+",stdout);
printf("world\n"); //即world重定向写入到test.c中
//将标准输出重定向到终端文件
freopen("/dev/tty","r+",stdout); ///dev/tty 当前的终端
printf("nihao\n");
return 0;
} 
文件定位操作
int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
功能：文件的定位操作
参数：stream：文件流
offset：偏移量：正数表示向后文件尾部偏移，负数表示向文件开头偏移
whence：相对位置：
SEEK_SET:相对于文件开头
SEEK_CUR:相对于文件当前位置
SEEK_END:相对于文件末尾
返回值：成功：0
失败：-1 注：当打开文件的方式为a或a+时，fseek不起作用
long ftell(FILE *stream);
功能：获取当前的文件位置
参数：要检测的文件流
返回值：成功：当前的文件位置，出错：-1
fseek(fp, 0, SEEK_SET); ==> rewind(fp);示例：将test.c文件相对开头偏移10个字符，写入若干字符，计算当前指针所在位置
#include
int main(int argc, char const *argv[])
{
FILE *fp;
fp = fopen("./test.c","r+");
if(fp == NULL)
{
perror("open err\n");
return -1; //非正常退出 -1
}
//将文件读写位置指针相对开头偏移10个字符
fseek(fp,10,SEEK_SET);
fputc('a',fp); //写入a字符
fputs("hello",fp); //写入hello字符串
//计算位置指针当前所在的位置
long p = ftell(fp);
printf("%ld\n",p);
fclose(fp);
return 0;
} 