I/O进线程基础知识1

使用时注意头文件的添加，不知道的可以用man来查看所需头文件；

一.IO以及文件：

        IO分为两种：

        1.标准I/O

                c库函数：在系统调用之上封装的接口，一个c库可以封装多个系统调用函数；

              特点：  1.增加可移植性，复用性；2.提高效率

        2.文件I/O

                Linux系统提供的，在我们使用到一些底层功能时，我们不能自己进行访问，而是向操作系统发出请求。

特点：    

   1. 不带缓冲区
   2. 操作系统直接提供的函数接口
   3. 调用系统调用是很耗费资源的

二.常用的标准I/O函数：

文件的打开：

调用文件，通过fopen函数来实现，FILE *---称作流指针

FILE *fp = fopen(“文件的路径”，“如何打开文件”)；

打开文件方式：r---只读（文件必须存在）        r+---可读可写（文件必须存在）

                           w---可读（文件不存在，会主动创建，如果存在则清空文件）

                           w+可读可写（文件不存在，会主动创建，如果存在则清空文件）

                        a----读（文件存在直接在末尾追加，不存在就创建）

                        a+----读写（文件存在直接在末尾追加，不存在就创建）

出错的处理：

perror（“字符串”）；参数就是字符串

stdin：标准输入流

stdout：标准输出流

stderr：标准错误流

3.fgets函数和fgetc函数

        fgets：从文件中读入字符串；fgetc：从文件读入一个字符

1.fgets--char *Fgets （char * a，sizeof（a），FILE *fp）； //第一个位置为要输入到那里，容器所在位置；第二个为容器的内存大小；第三个就是要从哪个文件输入（流指针）；

char str[32] = {0};
fgets(str,sizeof(str),stdin);    //从标准输入流中得倒字符串
//fgetc同理

fputs(str,stdout);    //将字符串输出到标准输出流中

4fputs函数和fputc函数：

fputc（单个字节，FILE *fp）；//第一个位置就是要输出到字符，第二个位置为要输出到的位置，要输出到文件时用流指针

Fputs（字符串，FILE *fp）//第一个位置就是要输出到字符串，第二个位置为要输出到的位置，要输出到文件时同样用流指针

5.缓冲区：

有三种：行缓冲，全缓冲，无缓冲；

1.printf，stdin，stdout是行缓冲

        行缓冲的大小为1024byte

        行缓冲的输出条件：1.行缓冲存满了，或者遇到\n时就将缓冲区中的内容输出

                                                2.fflush（）强制刷行

                                                3.return以及exit程序结束时

                                                4.fclose（）文件关闭时输出

2.全缓冲:

用fopen打开文件后返回的流指针，流指针就为全缓冲，大小为4*1024；

全缓冲的输出条件：

        1.缓冲存满了

              2.fflush（）强制刷行

                 3.return以及exit程序结束时

                    4.fclose（）文件关闭时输出

3.无缓冲：

        stderr，输入后直接输出

6. fseek函数和lseek函数

 1. int fseek（FILE *stream，long offset，int where）；

        位置1:流指针

        位置2:偏移量

        位置3:基点

偏移量为>0的数：向后移，<0: 向前移

where的位置可以使用以下三个：偏移量就不需要了，置为零

        1 SEEK_SET:使文件指针指向文件开头

        2 SEEK_END:使文件指针指向文件末尾

        3 SEEK_CUR:文件的当前位置

2.lseek(FILE *stream, 偏移量(>0 : 向后  ; <0：向前) , SEEK_SET/SEEK_END/SEEK_CUR);

        成功返回：0； 失败返回：-1；

其他操作文件指针的函数：

        void rewind（FILE *stream）；        //文件指针回文件开头

7. fread和fwrite

fgets() 有局限性，每次最多只能从文件中读取一行内容，因为 fgets() 遇到换行符就结束读取。如果希望读取多行内容，需要使用 fread() 函数；相应地写入函数为 fwrite()。

        1.fread 读取函数

                fread（存放读取到的数据到内存地址，字节数，块数，流指针）；//从流指针指向的文件中读取数据，写入到内存中

        2.fwrite 写入函数

                fwrite（要读取数据的内存地址，字节数，块数，流指针）；//从内存中读取数据，写入到流指针指向的文件中

8.printf相关函数

    组装数据

    fprintf( 流指针, "%d-%d-%d", 2023, 2, 16 );  //放在流指针代表的文件中

    sprintf( 内存地址, "%d-%d-%d", 2023, 2, 16 );  //放在内存中

提取数据    

    sscanf(内存地址，"%d-%d-%d", &a, &b, &b);         //从内存地址中提取数据

    fscanf(流指针，"%d-%d-%d", &a, &b, &b);              //从文件中提取内容数据

9.时间相关的函数

        localtime的用法：

                time_t t;

                int get_time = time(NULL);        //or         int get_time = time(&t);        //返回从1970-1-1 0:0:0开始到现在的秒数

                struct tm *time= localtime(&t);        //将从1970-1-1 0:0:0开始到现在的秒数转化成日历

结构体tm的参数：

struct tm {

   int tm_sec;    /* 秒 (0-60) */

   int tm_min;    /* 分钟 (0-59) */

   int tm_hour;   /* 小时 (0-23) */

   int tm_mday;   /* 天 (1-31) */

   int tm_mon;    /* 月份(0-11) */        要使用打印时间月份记得加一： time->tm_mon+1;

   int tm_year;   /* 年份- 1900 */         要使用打印时间年份记得加1900： time->tm_mon+1900;

};

三. 文件IO

1 文件描述符：

        当程序打开一个现有文件或者创建一个新文件时，内核向进程返回一个文件描述符，作为该文件的索引值，文件描述符在形式上是一个顺序分配的非负整数；一般最大打开的文件描述符数量为1024（0～1023）；

而有三个默认的文件描述符：

stdin ： 0；                 stdout   ：1；                stderr：2；                

FILE * fdopen（int fd，打开方式）；        //fd为文件描述符

2 常用的文件IO函数

        1. open函数

文件存在：int open（文件路径，打开方式）；        //打开成功，返回文件描述符，不成功返回-1；文件路径可以直接用文件描述符来替换；

文件不存在：int open（文件路径，打开方式，文件权限（0664/0666））；

打开方式：

O_RDONLY:只读        O_WRONLY:可写

O_RDWR:读写         O_APPEND:追加

O_TRUNC：清零        O_CREAT:创建 

        2. read函数和write函数

1.read（）从文件中读取数据

原型：ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

功能：从文件中读取count字节的数据到内存

参数：

   fd: 文件描述符

   buf: 内存地址

count: 读取的字节数 

2.write（）向打开的文件写入数据

原型：ssize_t  write(int  fd,  const void *buf, size_t count);        //参数以及用法都和read函数差不多

3. close（）使用完文件后要关闭；int close（int fd）；同fclose（）；

四.目录操作函数

1.DIR *opendir(const char *name);

功能：打开目录

参数：        name: 目录的路径名

返回值：成功： DIR *  ；      失败： NULL

DIR *p_dir = opendir(“要打开的目录的地址”);

 2.struct dirent *readdir(DIR *dirp);

功能：读取目录信息

参数： dirp: opendir的返回值

返回值：

   成功： struct dirent *

   失败： NULL（一直遍历，直到遍历目录完成返回NULL）

struct dirent *re_dir = readdir(p_dir);

 struct dirent
{
　 ino_t    d_ino;       /* inode number 索引节点号 */
     off_t d_off;         /* offset to this dirent 在目录文件中的偏移 */
     unsigned short d_reclen;         /* length of this d_name 文件名长 */
     unsigned char d_type;             /* the type of d_name 文件类型 */
     char d_name [256];         /* file name (null-terminated) 文件名，最长255字符 */
 }

3.        int closedir（DIR *dirp）；

参数： dirp: opendir的返回值

4文件信息函数

struct stat mybuf;        //定义一个结构体变量mybuf；

int stat(const char *path, struct stat *buf);

功能：得到文件的属性

参数：

 path：文件路径名

 buf: &mybuf

struct stat {

 dev_t     st_dev;     /* ID of device containing file */

ino_t     st_ino;     /* inode number */

mode_t    st_mode; 文件的权限、文件的类型   /* protection */

nlink_t   st_nlink;   /* number of hard links */

uid_t     st_uid;  所属用户ID   /* user ID of owner */ 

gid_t     st_gid;  所属组ID   /* group ID of owner */

dev_t     st_rdev;    /* device ID (if special file) */

off_t     st_size; 文件的大小   /* total size, in bytes */

blksize_t st_blksize; /* blocksize for filesystem I/O */

blkcnt_t  st_blocks;  /* number of 512B blocks allocated */

time_t    st_atime; 最后一次访问时间  /* time of last access */

time_t    st_mtime; 最后一次修改时间  /* time of last modification */

time_t    st_ctime; 最后一次文件文件属性修改时间  /* time of last status change */

};

chdir（路径）；改变工作目录