c语言的文件接口

本文介绍了C语言中文件操作的基本方法,包括文件的打开与关闭、读写操作及文件指针定位等。同时对比了系统调用层面的文件操作接口。

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一、c语言的文件接口

1.1、fopen

1.2、fwrite

1.3、fread

1.4、fseek

5.fclose

二、系统调用的文件接口

2.1open:

 2.2write

2.3read :

2.4.lseek:

2.5close:


一、c语言的文件接口

1.1、fopen

  • FILE *fopen(const char *path, const char *mode);
  • path :带有路径的文件名称,(如果不带有路径,打开的文件可以是在当前路径下)
  • mode:以何种方式打开
  • 返回值
    •  成功:返回文件流指针
    • 失败:返回NULL;

文件的打开方式:

   r

    只读

    文件流指向文件头部

  r+

     读写    

     文件流指向文件的头部

  W

    只写方式

    如果文件存在,则清空文件开始写

    如果文件不存在,则创建文件

   W+

    读写

    如果文件存在,则清空文件开始写

    如果文件不存在,则创建文件

     a

append(追加)

   追加写

   文件如果不存在,则创建文件,从文件末尾开始写

    a+

   既可追加读也可追加写

   文件如果不存在,则创建文件,从文件末尾开始写

1.2、fwrite

size_ t  fwrite(const void *ptf,size_ t size,size_ t nmemb, FILE *stream) ;
参数:
       ptr:想往文件当中写什么内容
       size:定义往文件当中写的时候,一个块是多大,单位是字节: (通常定义为一个字节)
       nmemb :期望写多少块
       stream:文件流指针
          返回值:
                返回成功写入到文件块的个数

接下来实现一下,先把块的大小设为2,期望写6块

可以发现,返回值为6,即写入了6个块

因为返回值为块的数量,这个看起来不太明了,为了看起来更舒服一点,可以把每个块的大小设置为1个字节,这样返回就能显示写入了多少的字节数

 

 这样就可以清楚的看到写入了11个字节

1.3、fread

 size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
参数:
   ptr:将从文件 当中读到的内容保存到ptr指向的内存空间当中(空间需程序猿提前准备
   size:定义从文件当中读的时候,一个块是多大,单位字节:(通常定义为一 个字节)
   nmemb :期望读多少块
   stream :    文件流指针

返回值:

        返回成功读入的文件块的个数0

验证一下代码:

这里我们用r_size来接收fread的返回值,并期望写入sizeof(buf)-1个块

需要注意的是:这里写入的块数设置为了sizeof(buf)-1是为了能够预留 \0 的位置

输出结构进行判断:

 

 我们可以看到

成功读了11个块 ,所以测试成功了

 刚刚单独进行读和写文件的时候,都是很顺利的完成了

那么要是读写一起进行会怎么样呢?我们可以一起来看一下

 先来分析一下,按道理来说,写入了hello world,那么读出来的肯定也是hello world

可以来运行一下:

 执行的结果却是只写入了11块,但却没有读出来一块

这是为什么呢?

这就和文件流指针的位置有着很大的关系

 我们在写入内容的时候,光标总是向后的,在写入hello world 之后,文件流指针的后面是没有数据的,

所以这时候就读不到数据的,

解决这个问题就需要使用fseek函数

1.4、fseek

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

作用:

    移动文件 流指针的位置

 参数:
        stream:文件流指针
        offset :偏移量,我们的whence只能让文件流指针偏移到开头或者末尾,或者当前位置,但有了我们的stream。就可以让文件流指针指向文件开头的后offset位置,或者文件末尾后offset位置。当前位置的后offset位置
        whence :将文件流指针偏移到什么位置

下面有三个宏定义:
        SEEK_ SET:文件头部
        SEEK_ CUR:当前文件流指针的位置
        SEEK_ END: 文件末尾

  • 返回值:
    • 成功:0
    • 失败:-1

我们现在来使用fseek函数看能不能解决刚刚读不了的问题

 

运行一下

 我们可以发现,确实是能够读出来了

5.fclose

  • 作用:关闭文件。在打开文件操作完成后要关闭文件,不然会造成句柄泄露
  • 句柄泄漏本质就是内存泄漏

二、系统调用的文件接口

2.1open:

 可以来实验一下:

 发现fd的值为3,就是一个整数

对文件描述符的拓展

 2.2write

  • ssize_t write(int fd, const void *buf, size_ t count);
  • 参数:
    • fd:文件描述符
    • buf:将buf指向的内容写到文件当中去
    • count:期望写多少字节(这里并没有块的概念)
  • 返回值:
    • 返回写入的字节数量。

2.3read :

  • ssize_t read(int fd, void *buf, size_ t count) ;
  • 参数:
    • fd:文件描述符
    • buf:将从文件当中读到的内容写到buf指向的空间当中去
    • count:期望读多少字节
  • 返回值:
    • 返回读到的字节数量。

2.4.lseek:

  •  off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
  • 参数:
    • fd:文件描述符
    • offset:.偏移量, 单位字节
    • whence:偏移的位置
      • SEEK_ SET: 文件头部
      • SEEK_ CUR:当前文件 流指针的位置
      • SEEK_ END: 文件末尾
  • 返回值:
    • 成功:返回偏移的位置,单位字节。
    • 失败: -1

  • 2.5close:

    • 关闭文件描述符
    • int close(int fd);

下面来测试一下这些系统调用函数

 

 可以发现,已经成功读取和写入了

对于c语言接口网上的资料是少之又少,所以下面这些文字全是我一个字一个字打印上来的希望大家 能对的起我的付出: 现在的程序员都面临大量的关于应用程序接口(Application Programming Interface,API) 的信息,大多数人都会使用API和程序库,并在其所写的每一个应用程序中实现它们,但是很少人 会创建或发布新的能广泛应用的API,事实上,程序员似乎倾向与循环使用他们自己的东西,而不 愿意查找,能满足他们要求的程序库,这或许是因为写特定应用程序代码要比查找设计好的API容易。 这里我所提到的是一种基于接口与其实现的设计方法,并且通过对24个接口及其实现的描述详细地演示了这种方法,这些接口涉及到计算机领域的很多知识,其中包括数据结构,算法,字符串处理 和并发程序,这些实现并不是简单的玩具----它们是为了在你们所设计的软件代码中使用而设计的。(当然了我会通过阅读量来看是否继续发下去,人要少了我就没有必要浪费时间了) c编程语言对基于接口设计方法的支持是极少的。 而面向对象的语言,如c++,Modula-3,则鼓励将接口与实现分离,基于接口的设计独立与任何特定 的语言,但是它要求程序员对像c一样的语言有更多的驾驭能力和更高的警惕性,因为这类语言很容易破坏带有隐含实现信息的接口,反之亦然。 然而一但掌握了基于接口的设计方法,就能够在服务于众多应用程序的通用接口基础上建立应用程序,从而加速开发,在一些c++环境中的基础类库就体现了这种效果。 增加对现有软件的重用---接口实现库,能够减少初始开发成本,同时还能减少维护成本,因为应用程序的更多部分都建立在经过良好测试的通用接口的实现上,这里我提到的接口是针对数据结构的,但它并不是数据结构,我重点将放在算法引擎----包装数据结构以供应用程序使用----而不在数据结构算法本身,接口的示例和实现都以literate程序的方式给出,换句话说就是源代码及其解释是按照最适合理解代码的顺序交织出现的。 下面我将我想要给大家讲的内容分一下类: 基础 1,接口与实现 2,异常与断言 3,内寸管理 4,进一步内寸管理 数据结构 5,链表 6,表格 7,集合 8,动态数组 9,序列 10,环 11,位向量 字符串 12,原子 13,格式化 14,低级字符串 15,高级字符串 算法 16,扩展精度算法 17,任意精度算法 18,多精度算法 线程 19,线程 建议: 看到这里的朋友我相信对c语言都有了很长时间的学习 如果你还没有搞懂c语言的全部内容,我强烈建议你先别看这里
本书概念清晰、内容新颖、实例详尽,是一本有关设计、实现和有效使用C语言库函数,掌握创建可重用C语言软件模块技术的参考指南。本书倡导基于接口的C语言设计理念及其实现技术,深入详细地描述了24个C语言接口及其实现。   本书通过叙述如何用一种与语言无关的方法将接口的设计与实现独立开来,从而形成一种基于接口的设计途径来创建可重用的API,本书是一本针对 C语言程序员的不可多得的好书,也是值得所有希望掌握可重用软件模块技术的读者阅读的参考书籍。   关于如何设计、实现和有效使用库函数的指南少之又少(如果说还有的话)。这本力作填补了这 个空白。它可以作为下一代软件的工具书.所有的C语言程序员都应该阅读。                                     ——W.Richard Stevens  “我向每位专业C语言程序员推荐这本书。C语言程序员们忽视书中所描述的各种技术已经太长时 间了。”                               ——Norman Ramsey,贝尔实验室研究员   每一位程序员和软件项目经理必须掌握创建可重用软件模块的技术:可重用软件模块是 构建大规模、可靠应用的基石。与当前某些面向对象语言不同,C语言为创建可重用应用程 序接口(Application Programming Interface,API)提供的语言和功能支持非常少。尽管大多 数C语言程序员在自己所编写的每一个应用程序中都使用API和实现API的库.但只有相当少 的程序员可以创建和发布新的、可广泛使用的API。本书阐述了如何用一种与语言无关的方 法将接口的设计与实现独立开来,从而形成一种基于接口的设计途径来创建可重用的API。 书中提供大量实例具体说明这种方法。作者详细描述了24个接口和它们的实现细节,有助于 读者对这种设计方法的透彻理解。
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