UNIX环境编程基本函数——标准IO

参考：《UNIX环境高级编程》中文版第三版

标准IO

标准IO不同于文件IO，它提供了缓冲机制、以优化长度的块执行IO操作等处理方式。

下面是具体的涉及的函数：

#include <stdio.h>
FILE * fopen(const char * pathname, const char * type);
FILE * freopen(const char * pathname, const char * type, FILE * fp);
FILE * fdopen(int fd, const char * type);

打开一个标准IO流。

成功返回文件指针，失败返回NULL。

FILE的格式如下：

typedef struct _iobuf
{
char*	_ptr;
int	_cnt;
char*	_base;
int	_flag;
int	_file;
int	_charbuf;
int	_bufsiz;
char*	_tmpfname;
} FILE;

pathname用来指定文件名。

type指定打开方式，如r/w/a/r+/w+/a+等。其中w/a//w+/a+可用于创建文件。

上述几个函数的区别：

fopen：普通的打开方式；

freopen：在指定的流fp上打开一个指定文件，一般用于将一个指定的文件打开为预定义的流（如stdin/stdou/stderr等）；

fdopen：与已有的文件描述符组合使用，常用于创建管道和网络通信通道的函数返回的文件描述符。

#include <stdio.h>
int fclose(FILE * fp);

关闭一个打开的流。

成功返回0，失败返回-1。

#include <stdio.h>
int getc(FILE * fp);
int fgetc(FILE * fp);
int getchar(void);

读取一个字符。

成功返回得到的字符，失败或者已到结尾，返回EOF。

其中getchar() = getc(stdin);

上面函数的返回之中，无论是失败函数到结尾都会返回EOF，为了进行区别，使用了以下的函数：

#include <stdio.h>
int ferror(FILE * fp);
int feof(FILE * fp);

成功返回非0，失败返回0。

这两个函数能够使用的原因是因为在FILE结构体中有出错标志和文件结束标志。

这两个标志可以用下面的函数来清除：

#include <stdio.h>
void clearerr(FILE * fp);

#include <stdio.h>
int ungetc(int c, FILE * fp);

将字符c送回到流中。注意实际上是送回到流的缓冲区中，而不是底层文件或者设备。

#include <stdio.h>
int putc(int c, FILE * fp);
int fputc(int c, FILE * fp);
int putchar(int c);

输出一个字节。

成功返回c，失败返回EOF。

其中putchar(c) = putc(c, stdout);

注意到上述函数中，有getc和fgetc，putc和fputc两种版本，意思是fxxx的版本一定是函数，而不带f的可以是宏来实现。

#include <stdio.h>
char * fgets(char * buf, int n, FILE * fp);
char * gets(char * buf);

输入一行。

成功返回buf，失败或到达文件尾部返回NULL。

gets()从stdin读取数据，由于没有长度控制，容易导致安全问题，所以不建议使用。

fgets()指定了读取数据的长度n，但是实际上读入的字符只有n-1，因为最后要有一个“\0"。

fgets()读取的字符包含换行符。

#include <stdio.h>
int fputs(const char * str, FILE * fp);
int puts(const char * str);

输出一行。

成功返回非负值，失败返回EOF。

str以“\0"结尾，但是不会输出到流中。

puts()写出到stdout中，它不像gets()那样有安全风险，但是因为配套的关系，gets()不用的话，puts()也建议不要使用了。

#include <stdio.h>
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nobj, FILE * fp);
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nobj, FILE * fp);

二进制的读写。

成功返回读写对象的总数nobj，否则都是失败。

上述两个函数的主要用法有以下几种：

1）读写二进制：

int data[10] = {0};
if ( fwrite(&data, sizeof(int), 10, fp) != 10)
printf("error\n");

2）读写结构体：

struct A data;
if ( fwrite(&data, sizeof(struct A), 10, fp) != 10)
printf("error\n");

#include <stdio.h>
int fflush(FILE * fp);强制冲洗一个流。
成功返回0，失败返回EOF。

如果fp=NULL，则表示冲洗所有的输出流。

#include <stdio.h>
long ftell(FILE * fp);成功返回文件位置，失败返回-1。

#include <stdio.h>
int fseek(FILE * fp, long offset, int whence);成功返回0，失败返回-1。
whence的值由如下几种可能：

1）SEEK_SET：从文件头开始；

2）SEEK_CUR：从当前文件位置开始；

3）SEEK_END：从文件尾部开始；

#include <stdio.h>
void rewind(FILE * fp);相当于fseek(fp, 0, SEEK_SET);