linux文件基础之标准IO

unix文件基础

6/28/2016 6:00:39 PM

输入输出

文件描述符：

顺序分配，非负整数；

内核用来表示一个特定进程正在访问的文件；

其他资源（socket，pipe）的访问标识；

stdin\stdout\stderr

默认shell打开，分别对应0\1\2

他们都是系统自动打开的文件指针类型FILE*；不用手动的fopen/fclose

不用缓存的IO (系统调用)

通过文件描述符访问fd(File Description)

open()/read()/write()/lseek()/close()

标准IO**（c库函数）**

通过FILE* 访问

printf()/fprintf()/fopen()/fwrite()/fread()/fseek()/fclose()/fgets()

文件指针FILE*：每个被使用的文件都在内存开辟一个区域保存文件的相关信息，这些信息都保存在一个结构体类型的变量中，这个结构体类型由系统定义为FILE;

流： 所有的I/O操作只是简单的从程序中移进和移出，这种字节流就是流

文本流：流中处理数据以字符出现
'\n'---回车符
CR/换行符LF的ASCII
例如：数字 2016 在文本流中： '2' '0' '1' '6'
对应的ASCII:       50  48  49  54
--------------------------------------------
二进制流： 流中处理的是二进制序列。
如流中有字符，则用一个字节的二进制ASCII码表示；
如果是数字，用对应的二进制数表示；
'\n'不进行替换
例如：数字 2016 在二进制流中： 0111 1110 0000

文件缓冲：

缓冲文件系统（上层磁盘IO）

目的： 减少系统调用read/write，增加系统的效率。

定义：系统自动在内存中为每个正在使用的文件开辟一个缓冲区，程序从内存中向磁盘输出的数据必须现在缓冲区中存放，待缓冲区装满（1k/4k），再将其一起放到磁盘中，从而减少read/write等的系统级调用，从而提高效率。

文件流的缓存形式分类：

行缓存：    1024B = 1K
全缓存：    4096B = 4K
无缓存：    stderr

刷新缓存:fflash(FILE*)： 强行刷新一个流

非缓冲文件系统（底层磁盘IO）

定义依靠os，通过os对文件进行读写，直接面向底层的磁盘。

文件的基本操作

fopen();其实没什么强调的，注意打开时的mode:

FILE* fopen(const char* filename, const char* mode)
r:      打开只读文件，必须存在
r+:     打开可读写文件，必须存在
w:      打开只写，没有则创建
w+:     打开读写，没有则创建
a:      追加方式打开只写文件，无则创建
a+:     追加方式打开读写，无则创建
b:      以二进制方式打开

fclose();关闭已经打开的流.

int fclose(FILE*);
成功返回0
失败返回EOF，并设置errno

关闭文件之前，刷新缓存，释放缓存。

进程正常终止时，所有未写的缓存数据的流被刷新，所有打开的流关闭；

调用关闭函数fclose()后，再调用fclose(),后果未知。

读写流

文件打开后，可以使用不同的非格式化IO中选择读写方式：

fgetc/fputc:每次读/写一个字符

fgets/fputs:每次读/写一行，每行都以 ‘\n’ 终止。

fgets读入的一行，包括’\n’;

使用fgets时，须指定缓存的长度n，

当读入的不超过n-1，则将其送入缓存，并以NULL结尾；

当读入的一行超过了n-1,则只返回一个不完整的行，而缓存还是以NULL结尾，下一次调用fgets时，将继续读未读完的行。

使用fputs()：将一个以NULL结尾的字符串写到指定的流，但是NULL不写出；

fgets()/fputs()遇到NULL字节就停止，而在结构体中的指针可能就是NULL,因此在读写结构体时，不能使用fgets()/fputs()，而更愿意使用fwrite()/fread();

在使用fgets()/fputs()时，需要自己在每行终止处添加一个换行符’\n’

fread/fwrite:直接I/O，每次读写是，每个对象都具有指定的长度，常用于从二进制文件中读写一个结构体，以解决fgets()/fputs()遇到NULL就结束的尴尬。

判断读写流是否结束

feof(FILEE*);判断文件是否结束。（可用于二进制文件）

EOF文件结束的返回标志。

定位流

int fseek(FILE* stream, long offset, int whence); //设定流的文件位置
long ftell(FILE* stream);  //取得当前的文件位置，返回long型
void rewind();//    将流的位置为文件开始
rewind() <===> (void) fseek(stream, 0L, SEEK_SET);

其中，fseek()函数的whence参数：

SEEK_SET:设置offset位置为文件开始的位置

SEEK_CUR：设置offset位置为文件当前的位置

SEEK_END:设置offset位置为文件结束的位置

出错处理

全局错误码errno: “errno.h”,全局可见。

errno不会被置为0

输入错误信息：

strerror()- 映射errno对应的错误信息；

perror()-输出用户信息和errno对应的错误信息，负责解析错误代码信息

note

gets():不推荐使用，因为调用者在使用gets()时，不能指定缓存的大小，因此在某行的长度>缓存大小时，可能造成缓存越界，将数据写到缓存后的空间，后果不堪设想。

gets()与fgets()区别： gets()不会将’\n’存入缓存。