Linux C语言学习 新篇章 IO进程：day1

【1】标准IO
  1. 概念：
    标准IO是指在C库中提供的一组专门用于输入输出的函数

  2. 特点：
    不仅在UNIX系统，在很多操作系统上都实现了标准I/O库
    标准I/O库由ANSI C标准说明
    标准I/O通过缓冲机制减少系统调用，实现更高效率    
    标准I/O在系统调用函数基础上构造的，它便于用户使用
    标准IO默认打开了三个流：stdin、stdout、stderr
    
  3. FILE：(文件流指针)
    每个被使用的文件都在内存中开辟一个区域，用来存放文件
    的有关信息，这些信息是保存在一个结构体类型的变量中，
    该结构体类型是由系统定义的，取名为FILE。
    标准I/O库的所有操作都是围绕流(stream)来进行的，
    在标准I/O中，流用FILE *来描述。
    
  4. 流：
    定义：所有的I/O操作仅是简单的从程序移进或者移出，
    这种字节流，就称为流

【2】缓存区：
  1.全缓存：与文件相关
    刷新缓存区的条件：
        1）程序正常退出
        2）缓存区满刷新
        3）fflush强制刷新
  2.行缓存：与终端相关
    刷新缓存区的条件：
        1）\n刷新
        2）程序正常退出
        3）缓存区满刷新
        4）fflush强制刷新
  3.不缓存：没有缓存区，stderr

练习：测试标准输出缓存区的大小

1Byte*1024=1K
Byte KB MB GB：
1GB = 1024MB
1MB = 1024KB
1KB = 1024Byte

【3】打开文件：
    FILE *fopen(const char *path, const char *mode);
    功能：打开文件
    参数：path：文件路径
          mode：打开文件的方式
            r：只读，文件不存在，会报错
            r+：可读可写，文件不存在，会报错
            w：只写，文件不存在创建，文件存在清空
            w+：可读可写，文件不存在创建，文件存在清空
            a：追加(可写)，文件不存在创建，存在追加
            a+：可读可写，文件不存在创建，存在追加
    返回值：成功：返回文件流指针
            失败：NULL
            
    FILE *freopen(const char *pathname, const char *mode, FILE* fp)
    功能：将指定的文件流指针重定向到打开的文件中
    参数：path：文件路径
          mode：打开文件的方式（同上）
          fp：文件流指针
    返回值：成功：返回文件流指针
            失败：NULL    
    
    关闭文件：
    int fclose(FILE *fp);
    
    补充：
    void perror(const char *s);
    功能：当你调用“某些”函数出错时，会将参数 s 所指的字符串和错误的原因输出到标准设备。

    char *strerror(int errnum);
    功能：根据错误号返回错误原因字符串
    参数：errnum：errno号

    int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);
    功能：向指定的流中输出数据

          
练习：测试一个进程最多可以打开多少个文件    
        
【4】每次一个字符的读写：
    int fgetc(FILE *stream);
    功能：每次一个字符的读
    参数：stream：文件流指针
    返回值：成功：读到字符的ASCII
            失败或文件结尾：EOF(-1)
            
    int fputc(int c, FILE *stream);
    功能：向指定的文件中写一个字符
    参数：c 要写的字符
           stream  要写到的流
    返回值：成功：写入的字符；
            失败：EOF
            
练习：用fgetc和fputc实现cat的功能，从命令行输入文件名.                
    
【5】每次一行的IO：
    char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);
    功能：从指定的流中读取最多size-1个字符，
        存放在s所指的空间
    参数：s    读到数据的存放位置
          size    一次期望读到的数据
          stream    流
    返回值：成功返回s的地址
            失败或读到文件结尾：NULL

    int fputs(const char *s, FILE *stream);
    功能：向指定的文件流中写入一串字符
    参数：s：要写入的字符内容
          stream  流
    返回值： 成功 实际写入的数据的个数
             失败 EOF
    注意：
        fgets最多可以读size - 1个，最后一个字符必须是'\0'字符
        fgets函数是每次读一行的函数，遇到'\n'字符返回

        
练习：用fgets实现wc –l的功能，文件名从命令行输入
*        buf:*\n\0   2-1=1
**        buf:**\n\0  3-1
***        buf:***\n\0
****    buf:****  buf:\n\0 
*****   buf:****  buf:*\n\0
******  buf:****\0 buf:**\n\0
        buf:\n\0

假设：size=5 
buf[strlen(buf)-1]

练习：用fgets和fputs实现cp的功能，两个文件名从命令行输入
    cp 文件1 文件2

【6】直接IO(二进制IO)
    size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
    功能：从文件流读取多个元素
    参数：      ptr ：用来存放读取元素
              size ：元素大小  sizeof(数据类型)
              nmemb ：读取元素的个数
                stream ：要读取的文件
    返回值：成功：读取的元素的个数；读到文件尾： 0
            失败： -1
             
    size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
    功能：按对象写
    参数：同上    
    返回值：成功：写的元素个数
            失败 ：-1

    注意：
        两个函数的返回值为：读或写的对象数
        对于二进制数据我们更愿意一次读或写整个结构

练习：通过fread和fwrite读写一个结构体数组

回顾：
 1.标准IO 概念\特点\缓存 
 2.标准IO相关函数：
    fopen/freopen
    fclose
    fgetc/fputc
    fgets/fputs
    fread/fwrite
    rewind