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Linux——stdio

news 2025/2/16 0:04:21

一、基本概念

文件:
一组相关数据的集合
文件名:
01.sh //文件名

流：

流是指数据在程序或系统中的流动方式。在Linux中，数据流通常通过文件描述符（File Descriptors）进行管理。文件描述符是一个非负整数，用于标识打开的文件或输入/输出资源。

二、linux下的文件类型

b block 块设备文件 eg: 硬盘
c character 字符设备文件 eg: 鼠标，键盘
d directory 目录文件 eg: 文件夹
- regular 常规文件 eg: 1.txt 01.sh xx.bmp
l symblink 软链接 eg: 快捷方式
s socket 套接字 eg: 网络通信用
p pipe 管道 eg: 进程间通信

三、思想

linux中一个核心设计思想
everything is file!
//一切皆文件

四、 linux操作文件的函数

两套函数 (两套操作路径

(一)库函数

--- 第三方提供的函数

集成了很多功能函数
//标准输入输出
//数学函数

(二)系统调用

--- 内核提供的函数

（三）标准io的概念

1975 Dennis r IO库，
从C语言的标准，ANSI c
   IO input output
   I：键盘是标准输入设备 ====》默认输入就是指键盘 /dev/input
   O：显示器是标准输出设备 ==》默认输出就是指显示器

   Linux操作系统当中IO都是对文件的操作
   C一部分，任何支持标准C的系统都可使用标准IO实现文件存储
   标准IO在UNIX上是对文件IO的封装

一般都是对普通文件操作是一种有缓存的IO 在文件IO和用户程序之间，
   加入缓冲区，可以有效减少系统调用的次数，节省系统IO调度资源

   说明:
   标准IO库，不单单是linux上有，在windows，Mac os上都有。
   很多操作系统都实现了标准IO库。
   都是依据IOS C标准实现的。
   所以基本保证了可移植性。
   但是因为标准和具体实现之间的差异，
   未必敢保证所有的函数在都可以相互通用。

   标准IO都干了些啥？
   标准IO处理了很多细节:
   (1).处理缓冲区分配（缓存--提高效率 --- 慢速快速）
   (2).读写IO的块长度的优化
   (3).对系统调用进行了封装，内部对应的"文件描述符"

   好处:
   用户使用方便，不必再担心如何选择正确的块长度。
   //地位:
       标准I/O库是由 Dennis Ritchie在1975年左右编写的。
       它是Mike Lesk编写的可移植I/O库的主要修改版本。
       令人惊讶的是，50年来，几乎没有对标准I/O库进行修改。

五、函数接口

（一）fopen

FILE * fopen(const char *pathname，const char *mode);
功能:
流打开函数
参数:
@pathname --- 要打开的文件名 //字符串形式的名字
   @mode --- 打开的模式
   r --- 只读
   r+ --- 读写
   说明: 带r的要求，文件必须存在，如果不存在，就会报错
   w --- 只写
   w+ --- 读写
   说明:
           文件存在，截断成 0长度
               不存在，则创建
   a --- 追加(写)
   a+ --- 读写
   说明:
           读从头读
               写从末尾开始写
               文件存在则打开做写操作即可
               文件不存在创建文件
返回值:
成功 FILE*指针 //文件指针流指针 --- 从程序上讲，FILE *指针就代表打开的这个文件
失败 NULL 同时 errno会被设置

#include<stdio.h>
#include<errno.h>int main(int argc, const char *argv[])
{if (argc != 2){printf("Usage: %s <filename>\n",argv[0]);return -1;}FILE *fp = fopen(argv[1],"w+");
//	FILE *fp = fopen(argv[1],"r+");if(fp == NULL){printf("fopen fail\n");return -1;}//	printf ("fopen success!\n");return 0;
}

（二）perror

void perror(const char *s);

#include<stdio.h>
#include<errno.h>int main(int argc, const char *argv[])
{if (argc != 2){printf("Usage: %s <filename>\n",argv[0]);return -1;}FILE *fp = fopen(argv[1],"r");if(fp == NULL){perror("fopen fail");return -1;}printf ("fopen success!\n");return 0;
}

（三）fgetc 、fputc

1、 int fgetc(FILE * stream);

功能:
从文件中读取字符
参数:
@stream 表示要读取的文件对应的流指针
返回值:
成功对应字符的ASCII码值
失败 EOF 到达文件结尾
出错

2、int fputc(int c,FILE *stream);

功能:
将一个字符输出到指定的流(文件)
参数:
@c //要输出的字符 ---ascii码值
@stream //指定的文件
返回值:
成功被写入的字符的ASCII码值
失败 EOF

问题：
EOF
文件中有没有 EOF? //只是到达结尾时的一个标志

#include<stdio.h>
#include<errno.h>//类似cat功能int main(int argc, const char *argv[])
{//处理命令行参数if (argc != 2){printf("Usage: %s <filename>\n",argv[0]);return -1;}//1.打开文件FILE *fp = fopen(argv[1],"r+");if(fp == NULL){perror("fopen fail");return -1;
}//2.读写数据int ret;while((ret = fgetc(fp)) != EOF){fputc(ret,stdout);//printf("%c",ret);}//3.关闭fclose(fp);return 0;
}

系统默认打开的流指针:
stdin //标准输入
stdout //标准输出
stderr //标准出错 --- 屏幕 --- 可以专门把错误信息输出到 stderr

#include<stdio.h>int main(int argc, const char *argv[])
{int ret;while ( (ret = fgetc(stdin)) != EOF)fputc(ret,stdout);return 0;
}

（四）fclose

int fclose(FILE *stream);
功能:
关闭文件
刷新流
关闭了底层文件描述符
返回值:
成功 0
失败 EOF
注意，不要多次重复关闭

（五）fgets、fputs

1、char * fgets(chars,int size,FILEstream)

功能:
从stream中读取size-1个字符，到s指向的空间
参数:
@s //存放读取到的数据对应的内存空间
@size //指定一次最多读取多少个字符
@stream //表示要读取的文件
返回值:
成功返回s
失败 NULL
读到文件结尾也返回NULL

注意:
fgets读取结束:
1. EOF
2. '\n'
3. size-1

练习:
统计文件行数

#include<stdio.h>
#include<errno.h>
#include<string.h>int main(int argc, const char *argv[])
{if(argc != 2){printf("Usage: %s <filename>\n",argv[0]);return -1;}FILE *fp = fopen(argv[1],"r+");if(fp == NULL){perror("fopen fail");return -1;}char buf[1024];int n = 0;while (fgets(buf,sizeof(buf),fp)){if(buf[strlen(buf) - 1] == '\n'){n++;}}printf("%d\n",n);fclose(fp);return 0;
}

2、int fputs(const char s, FILE stream);

功能：
输出s到stream中
参数:
@s 代表要输出的字符串
@stream 代表输出到的文件
返回值:
成功非负数
失败 EOF

注意:
不会将 '\0' 输出

练习:
cat //fgets实现cat

#include<stdio.h>
#include<errno.h>//类似cat功能int main(int argc, const char *argv[])
{//处理命令行参数if (argc != 2){printf("Usage: %s <filename>\n",argv[0]);return -1;}//1.打开文件FILE *fp = fopen(argv[1],"r+");if(fp == NULL){perror("fopen fail");return -1;
}//2.读写数据int ret;while((ret = fgetc(fp)) != EOF){fputc(ret,stdout);//printf("%c",ret);}//3.关闭fclose(fp);return 0;
}

cp_fputsfgets.c

#include<stdio.h>
#include<errno.h>int main(int argc, const char *argv[])
{if (argc != 3){printf("Usage: %s <filename>\n",argv[0]);return -1;}FILE *fp = fopen(argv[1],"r");FILE *srt = fopen(argv[2],"w");if(fp == NULL || srt == NULL){printf("fopen fail\n");return -1;}char buf[1024];while(fgets(buf,1024,fp) != NULL){fputs(buf,srt);}fclose(fp);fclose(srt);return 0;
}

"123" --- 文本文件 --- '1''2''3' //每个数据是按照固定的编码格式存放的 -ASCII
123 --- 二进制 --- 01111011 //

linux下操作时，没有区别
windows下区别

说明:
1.fgets 和 fputs 在拷贝二进制文件时可能出问题

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http://www.mrgr.cn/news/90664.html