UNIX环境高级编程——第五章-标准I/O库_fdopen打开写入文件时,未截断-优快云博客

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5.2 流和FILE对象

1、第三章的I/O函数都是围绕文件描述符的。即返回一个文件描述符，然后该文件描述符就用于后续的I/O操作。
对于标准I/O库，他们的操作是围绕流（stream）进行的。当用标准I/O库打开或创建一个文件时，我们已使一个流与一个文件相关联。

2、对于ASCII字符集，一个字符用一个字节表示。对于国际字符集，一个字符可用多个字节表示。
（1）标准I/O文件流可用于单字节或多字节（”宽”）字符集。
（2）流的定向决定了所读、写的字符是单字节还是多字节的。
（3）当一个流被创建时，它并没有定向。
（4）若在未定向的流上使用一个多字节I/O函数，则将该流的定向设置为宽定向的。
（5）若在未定向的流上使用一个单字节I/O函数，则将流的定向设置为字节定向的。

3、fwide函数可用于设置流的定向

#include <stdio.h>
#include <wchar.h>
int fwide(FILE *fp, int mode);
                        返回值：若流是宽定向的，返回正值；若流是字节定向的，返回负值；若流是未定向的，返回0。

根据mode参数的不同值，fwide函数执行不同的工作：
（1）如若mode参数值为负，fwide将试图使指定的流是字节定向的。
（2）如若mode参数值为正，fwide将试图使指定的流是宽定向的。
（3）如若mode参数值为0，fwide将不试图设置流的定向，但返回标识该流定向的值。
注意，fwide并不改变已定向流的定向

4、FILE结构包含了标准I/O库为管理该流的所有信息，包括：
（1）用于实际I/O的文件描述符
（2）指向用于该流缓冲区的指针
（3）缓冲区的长度
（4）当前缓冲区中的字符数以及出错标志等

5.3 标准输入、标准输出和标准错误

1、对一个进程预定义了3个流，并且这3个流可以自动地被进程使用，它们是：标准输入、标准输出和标准错误。

5.4 缓冲

1、标准I/O库提供缓冲的目的是尽可能减少使用read和write调用的次数。

2、标准I/O提供了以下3种类型的缓冲：
（1）全缓冲。在这种情况下，在填满标准I/O缓冲区后才进行实际I/O操作。
（2）行缓冲。在这种情况下，当在输入和输出遇到换行符时，标准I/O库执行I/O操作。
（3）不带缓冲。标准I/O库不对字符进行缓冲存储。

3、术语冲洗（flush）说明标准I/O缓冲区的写操作
在UNIX环境中，flush由两种意思
（1）在标准I/O库方面，flush（冲洗）意味着将缓冲区中的内容写到磁盘上（该缓冲区可能只是部分填满的）。
（2）在终端驱动程序方面，flush（刷清）表示丢弃已存储在缓冲区中的数据。

4、对于行缓冲有两个限制：
（1）因为标准I/O库用来收集每一行的缓冲区的长度是固定的，所以只要填满了缓冲区，那么即使还没有写一个换行符，也进行I/O操作。
（2）任何时候只要通过标准I/O库要求从（a）一个不带缓冲的流，或者（b）一个行缓冲的流（它从内核请求需要数据）得到输入数据，那么就会冲洗所有行缓冲输入流。

5、标准错误流stderr通常是不带缓冲的

6、ISO要求下列缓冲特征：
（1）当且仅当标准输入和标准输出并不指向交互式设备时，它们才是全缓冲的。
（2）标准错误决不会是全缓冲的。

7、很多系统默认使用下列类型的缓冲：
（1）标准错误是不带缓冲的
（2）若是指向终端设备的流，则是行缓冲的，否则是全缓冲的

8、对一个给定的流，可以调用下列两个函数更改缓冲类型

#include <stdio.h>
void setbuf(FILE *restrict fp, char *restrict buf);
int servbuf(FILE *restrict fp, char *restrict buf, int mode, size_t size);
                                            返回值：若成功，返回0，若出错，返回非0。

（1）使用setbuf函数打开或关闭缓冲机制。为了带缓冲进行I/O，参数buf必须指向一个长度为BUFSIZ的缓冲区。（常量定义在

_IOFBF              全缓冲
_IOLBF              行缓冲
_IONBF              不带缓冲

下面列出这两个函数的动作，以及它们的各个选项。

如果指定一个不带缓冲的流，则忽略buf和size参数。
如果指定全缓冲或行缓冲，则buf和size可选择地指定一个缓冲区及其长度。
如果该流是带缓冲的，而buf是NULL，则标准I/O库将自动地为该流分配适当长度的缓冲区。
适当长度指的是由常量BUFSIZ所指定的值。

这里写图片描述

9、如果在一个函数内分配一个自动变量类的标准I/O缓冲区，则从该函数返回之前，必须关闭该流。

10、某些实现讲缓冲区的一部分存放它自己的管理操作信息，所以可以存放在缓冲区中的实际字节数少于size。

11、在任何时候，我们都可以强制冲洗一个流。

#include <stdio.h>
int fflush(FILE *fp);
                                    返回值：若成功，返回0；若出错，返回EOF。

此函数使该流所有未写的数据都被传送至内核，作为一种特殊情形，如若fp是NULL，则此函数将导致所有输出流被冲洗。

5.5 打开流

1、下列3个函数打开一个标准I/O流

#include <stdio.h>
FILE *fopen(const char *restrict pathname, const char *restrict type);
FILE *freopen(const char *restrict pathname, const char *restrict type, FILE *restrict fp);
FILE *fdopen(int fd, const char *restrict type);
                                        3个函数的返回值：若成功，返回文件指针；若出错，返回NULL。

3个函数的区别如下：
（1）fopen函数打开路径名为pathname的一个指定的文件
（2）freopen函数在一个指定的流上打开一个指定的文件，如若流已经打开，则先关闭该流。
若该流已经定向，则使用freopen清楚该定向。
（3）fdopen函数取一个已有的文件描述符，并使一个标准的I/O流与该描述符相结合。

2、type参数指定对该I/O流的读、写方式。
这里写图片描述

3、对于fdopen，type参数的已有稍有区别。
（1）因为该描述符已被打开，所以fdopen为写而打开并不截断该文件。fdopen函数不能截断它为写打开的任一文件。
（2）另外，标准I/O追加写方式也不能用于创建文件（因为一个描述符引用一个文件，则该文件一定存在）。

4、当读和写类型打开一个文件时，（type中+号），具有下列限制
（1）如果中间没有 fflush、fseek、fsetpos或rewind，则在输出的后面不能直接跟随输入。
（2）如果中间没有fseek、fsetpos或rewind，或者一个输入操作没有到达文件尾端，则在输入操作之后不能直接跟随输出。

5、打开一个流的6种不同的方式：
这里写图片描述

6、注意，在指定w或a类型创建一个新文件时，我们无法说明该文件的访问权限位。可以通过调整umask值来限制这些权限。

7、否则按系统默认，流被打开时是全缓冲的。若流引用终端设备，则该流是行缓冲的。

5.6 读和写流

1、一旦打开了流，则可在3种不同类型的格式化I/O中进行选择，对其进行读、写操作：
（1）每次一个字符的I/O。一次读或写一个字符，如果流是带缓冲的，则标准I/O函数处理所有缓冲。
（2）每次一行的I/O。如果想要一次读或写一行，则使用fgets和fputs。每行都以一个换行符终止。
（3）直接I/O。fread和fwrite函数支持这种类型的I/O。每次I/O操作读或写某种数量的对象，而每个对象具有指定的长度。

2、输入函数：
（1）以下3个函数可用于一次读一个字符。

#include <stdio.h>
int getc(FILE *fp);
int fgetc(FILE *fp);
int getchar(void);
                                    3个函数的返回值：若成功，返回下一个字符；若已达到文件尾端或出错，返回EOF。

（2）函数getchar等同于getc(stdin)。前两个函数的区别是，getc可被实现为宏，而fgetc不能实现为宏。这意味着几点：