明解C语言【中级篇】

明解C语言【中级篇】 学习记录

Chapter 09: 文件处理

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前言

记录学习明解C语言【中级篇】的部分章节，作为知识总结，方便回阅翻看。

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Chapter 9-1 标准流
本节结构：

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流(stream)

1. 定义

   	在C语言中，术语流表示任意输入的源或任意输出的目的地。
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   	解释：什么是源和目的地？
   				通过键盘输入，屏幕输出的小程序中，键盘和屏幕就是**流**，键盘就是输入的源，屏幕就是输入的目的地。
   

2. 分类

标准流

文件指针	流	默认含义
stdin	标准输入	键盘
stdout	标准输出	屏幕
stderr	标准错误	屏幕

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备注：
文件指针：用于存放文件首地址的指针，用于对流进行访问。
stdin/stdout/stderr：它们是FILE *类型的对象，它们都是常量，分别指向键盘、显示器、显示器。默认配置情况下，c程序启动时，系统会自动打开这三个文件【参照Linux系统】。

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3. 重定向
   既然std三重曲是默认情况，那么就对应有指定情况，即指定输入输出的文件，这便是：重定向。
   输入自然就对应：输入重定向，输出自然就对应：输出重定向。

	输入重定向	输出重定向
标识符	<	>
案例	demo <in.dat	demo >out.dat
解释说明	本质上是使得stdin流表示文件（这里是in.dat）而非键盘	本质上是使得stdout流输出数据到out.dat文件中

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系统默认

重定向

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备注：
1：这里要注意的是：demo程序并不会意识到正在从文件in.dat中读取数据，它会认为从stdin获得的任何数据都是从键盘上录入的
2：输入重定向的比喻：比如我们常喝的特仑苏牛奶，公司注册地产的牛奶就是它的stdin，但其他子公司产的牛奶，就是它的重定向。除非特别关注产品说明，一般我们【即demo程序】只认该商品的名称：特仑苏。输出重定向亦是同理。

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流与缓冲的关系？

如果有了解计算机的结构，我们都知道内存的访问速度是要优于硬盘的访问速度的。如果我们每次读写数据都是直接访问硬盘，那么速度将会大打折扣，当然这也是内存存在的意义之一。那么，我们先把读入读出数据存入内存中某些区域的过程就是缓冲，内存中的某些区域就是缓冲区域。具体详细过程，建议参考：深入理解计算机系统

形象的比喻：如果你家正在修房子，假设你用背篓去几十公里外的地方背建筑材料回来，让工人为你修建访问，工人估计耍爽了，那么这个速度就是直接从硬盘读取数据；但假如你请了一辆运输车过去，你把材料全部就地放在运输车上，拉回来给工人，那工人的材料就是处于管够的状态，在这里，运输车就是你的缓冲区，这个过程就是缓冲。那这里，其实就存在几点疑问？你这个车是多大的呢？如果只有一个工人的话，你需要缓冲吗？

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缓冲的分类

• 全缓冲：进行完整的缓冲

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输入流输入：输入的字符被储存到缓冲区，当缓冲区存满时，把储存在缓冲区中的内容传送给程序。
输出流输出：输出的字符被储存到缓冲区，当缓冲区存满时，把储存在缓冲区的内容传送给外设。

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• 行缓冲：以行为单位进行缓冲

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输入流输入：输入的字符被储存到缓冲区，当读取到换行字符或者缓冲区存满时，把储存在缓冲区中的内容传送给程序。
输出流输出：输出的字符被储存在缓冲区，当写入换行符或缓冲区存满时，把储存在缓冲区中的内容传送给外设。

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• 无缓冲：不进行缓冲

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输入流输入：条件允许情况下，输入的字符就会从外设直接传递给程序。
输出流输出：条件允许情况下，输出的字符就会直接将内容输出到外设上。

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针对这三种缓冲模式，自然就对应有缓冲切换函数(setvbuf/setbuf)
int setvbuf(FILE *stream, char *buf, int mode, size_t size)
void setbuf(FILE *stream, char *buf)

备注：只有在stream指向的流连接到已打开的文件，且对该流进行其他的操作前，才允许调用函数。实际参数mode像下面这样来指定对stream的缓冲方法。
mode：
_IOFBF…对输入输出进行全部缓冲
_IOLBF…对输入输出进行行缓冲
_IONBF…对输入输出不进行缓冲

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fflush(stdout)函数
强制刷新（清空）缓冲区中堆积的未输出的字符

int fflush(FILE *stream)