linux c--标准IO

2021-03-08

标准I/O是ANSI C建立的一个标准I/O模型，是一个标准函数包和stdio.h头文件中的定义，具有一定的可移植性。标准I/O库处理很多细节。例如缓存分配，以优化长度执行I/O等。标准的I/O提供了三种类型的缓存。

全缓存：当填满标准I/O缓存后才进行实际的I/O操作。
行缓存：当输入或输出中遇到新行符时，标准I/O库执行I/O操作。
不带缓存：stderr就是了。

fopen

C 库函数FILE _fopen(const char _filename, const char *mode)使用给定的模式 mode 打开 filename 所指向的文件。

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FILE *fopen(const char *filename, const char *mode)

参数

filename – 这是 C 字符串，包含了要打开的文件名称。
mode – 这是 C 字符串，包含了文件访问模式，模式如下：
- “r” 打开一个用于读取的文件。该文件必须存在。
- “w” 创建一个用于写入的空文件。如果文件名称与已存在的文件相同，则会删除已有文件的内容，文件被视为一个新的空文件。
- “a” 追加到一个文件。写操作向文件末尾追加数据。如果文件不存在，则创建文件。
- “r+” 打开一个用于更新的文件，可读取也可写入。该文件必须存在。
- “w+” 创建一个用于读写的空文件。
- “a+” 打开一个用于读取和追加的文件。
- 控制读写方式的字符串
  - “t” 文本文件。如果不写，默认为"t"。
  - “b” 二进制文件。

调用 fopen() 函数时必须指明读写权限，但是可以不指明读写方式（此时默认为"t"）。

返回值

该函数返回一个 FILE 指针。否则返回 NULL，且设置全局变量 errno 来标识错误。

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
   FILE * fp;

   fp = fopen ("file.txt", "w+");
   fprintf(fp, "%s %s %s %d", "We", "are", "in", 2014);
   
   fclose(fp);
   
   return(0);
}

fclose

C 库函数int fclose(FILE *stream)关闭流 stream。刷新所有的缓冲区。

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int fclose(FILE *stream)

参数

stream – 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象指定了要被关闭的流

返回值

如果流成功关闭，则该方法返回零。如果失败，则返回 EOF。

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#include <stdio.h>

int main()
{
   FILE *fp;
 
   fp = fopen("file.txt", "w");

   fprintf(fp, "%s", "这里是 runoob.com");
   fclose(fp);
   
   return(0);
}

fread

C 库函数size_t fread(void _ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE _stream)从给定流 stream 读取数据到 ptr 所指向的数组中。

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

参数

ptr – 这是指向带有最小尺寸 size*nmemb 字节的内存块的指针。
size – 这是要读取的每个元素的大小，以字节为单位。
nmemb – 这是元素的个数，每个元素的大小为 size 字节。
stream – 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象指定了一个输入流。

返回值

成功读取的元素总数会以 size_t 对象返回，size_t 对象是一个整型数据类型。如果总数与 nmemb 参数不同，则可能发生了一个错误或者到达了文件末尾。

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#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
int main()
{
   FILE *fp;
   char c[] = "This is runoob";
   char buffer[20];
 
   /* 打开文件用于读写 */
   fp = fopen("file.txt", "w+");
 
   /* 写入数据到文件 */
   fwrite(c, strlen(c) + 1, 1, fp);
 
   /* 查找文件的开头 */
   fseek(fp, 0, SEEK_SET);
 
   /* 读取并显示数据 */
   fread(buffer, strlen(c)+1, 1, fp);
   printf("%s\n", buffer);
   fclose(fp);
   
   return(0);
}

fwrite

C 库函数size_t fwrite(const void _ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE _stream)把 ptr 所指向的数组中的数据写入到给定流 stream 中。

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

参数

ptr – 这是指向要被写入的元素数组的指针。
size – 这是要被写入的每个元素的大小，以字节为单位。
nmemb – 这是元素的个数，每个元素的大小为 size 字节。
stream – 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象指定了一个输出流。

返回值

如果成功，该函数返回一个 size_t 对象，表示元素的总数，该对象是一个整型数据类型。如果该数字与 nmemb 参数不同，则会显示一个错误。

注意

fwrite写完后文件流指针会偏移到写入字符串的最后位置

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#include<stdio.h>
 
int main ()
{
   FILE *fp;
   char str[] = "This is runoob.com";
 
   fp = fopen( "file.txt" , "w" );
   fwrite(str, sizeof(str) , 1, fp );
 
   fclose(fp);
  
   return(0);
}

fseek

C 库函数int fseek(FILE *stream, long int offset, int whence)设置流 stream 的文件位置为给定的偏移 offset，参数 offset 意味着从给定的 whence 位置查找的字节数。

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

参数

stream – 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。
offset – 这是相对 whence 的偏移量，以字节为单位。
whence – 这是表示开始添加偏移 offset 的位置。它一般指定为下列常量之一：
- SEEK_SET 文件的开头
- SEEK_CUR 文件指针的当前位置
- SEEK_END 文件的末尾

返回值

如果成功，则该函数返回零，否则返回非零值。

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#include <stdio.h>

int main ()
{
   FILE *fp;

   fp = fopen("file.txt","w+");
   fputs("This is runoob.com", fp);
  
   fseek( fp, 7, SEEK_SET );
   fputs(" C Programming Langauge", fp);
   fclose(fp);
   
   return(0);
}

ftell

C 库函数long int ftell(FILE *stream)返回给定流 stream 的当前文件位置。

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long int ftell(FILE *stream)

参数

stream – 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。

返回值

该函数返回位置标识符的当前值。如果发生错误，则返回 -1L，全局变量 errno 被设置为一个正值。

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#include <stdio.h>

int main ()
{
   FILE *fp;
   long int len;

   fp = fopen("file.txt", "r");
   if( fp == NULL ) 
   {
      perror ("打开文件错误");
      return(-1);
   }
   // fseek  将文件标识符偏移到文件末尾
   fseek(fp, 0, SEEK_END);
   
   // 返回当前位置，这里在最后，可以用来表示文件大小
   len = ftell(fp);
   fclose(fp);

   printf("file.txt 的总大小 = %ld 字节\n", len);
   
   return(0);
}

freopen

以指定模式重新指定到另一个文件。模式用于指定新文件的访问方式。

头文件：stdio.h

C89函数声明：

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

C99函数声明：

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FILE *freopen(const char * restrict filename, const char * restrict mode, FILE * restrict stream);

形参说明：

filename：需要重定向到的文件名或文件路径。
mode：代表文件访问权限的字符串。
- r 打开一个用于读取的文件。该文件必须存在。
- w 创建一个用于写入的空文件。如果文件名称与已存在的文件相同，则会删除已有文件的内容，文件被视为一个新的空文件。
- a 追加到一个文件。写操作向文件末尾追加数据。如果文件不存在，则创建文件。
- r+ 打开一个用于更新的文件，可读取也可写入。该文件必须存在。
- w+ 创建一个用于读写的空文件。
- a+ 打开一个用于读取和追加的文件。
stream：需要被重定向的文件流。

返回值：如果成功，则返回该指向该输出流的文件指针，否则返回为NULL。

示例：

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#include <stdio.h>

int main ()
{
   FILE *fp;

   printf("该文本重定向到 stdout\n");

   fp = freopen("file.txt", "w+", stdout);

   printf("该文本重定向到 file.txt\n");

   fclose(fp);
   
   return(0);
}

调用freopen()前会打印到标准输出调用freopen()后会打印到file.txt

fgets

C 库函数char *fgets(char *str, int n, FILE *stream)从指定的流 stream 读取一行，并把它存储在 str 所指向的字符串内。当读取 (n-1) 个字符时，或者读取到换行符时，或者到达文件末尾时，它会停止，具体视情况而定。

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#include <stdio.h>

char *fgets(char *str, int n, FILE *stream)

参数:

str: 这是指向一个字符数组的指针，该数组存储了要读取的字符串。
n: 这是要读取的最大字符数（包括最后的空字符）。通常是使用以 str 传递的数组长度。
stream: 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了要从中读取字符的流。

返回值:

成功: 该函数返回相同的 str 参数。如果到达文件末尾或者没有读取到任何字符，str 的内容保持不变，并返回一个空指针。
错误: 返回一个空指针。

ferror

C 库函数 int ferror(FILE *stream) 测试给定流 stream 的错误标识符。

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#include <stdio.h>

int ferror(FILE *stream)

参数:

stream: 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了流。

返回值:

如果设置了与流关联的错误标识符，该函数返回一个非零值，否则返回一个零值。

例子:

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#include <stdio.h>

int main()
{
   FILE *fp;
   char c;

   fp = fopen("file.txt", "w");

   c = fgetc(fp);
   if( ferror(fp) )
   {
      printf("读取文件：file.txt 时发生错误\n");
   }
   clearerr(fp);
   if( ferror(fp) )
   {
      printf("读取文件：file.txt 时发生错误\n");
   }
   fclose(fp);

   return(0);
}

假设我们有一个文本文件 file.txt，它是一个空文件。让我们编译并运行上面的程序，因为我们试图读取一个以只写模式打开的文件，这将产生以下结果。

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读取文件：file.txt 时发生错误

words: 2912 tags: linux c