Linux-I/O

标准I/O

一、标准I/O概述

 1.文件指针

       FILE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。

 2.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；

 3.流(stream)：所有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；

4.标准I/O提供三种类型的缓存：

• 全缓冲：当填满I/O缓存后才进行实际I/O操作；
• 行缓存：当输入和输出中遇到符号（'\n'）时，才进行I/O操作；
• 不带缓存：标准I/O库不对字符进行缓存，例如：stderr

5.使用setbuf()和setvbuf()可以更改缓存的类型；

6.刷新(fflush):标准I/O的写操作；在任何时刻都可以使用fflush强制刷新一个数据流(此函数使该流所有未写的数据都被传递至内核)；

#include<stdio.h>
int main (void)
{
     static char buf[1024];
	//setbuf(stdout, buf);
	printf("aaaaaaaaaa");
	fflush(stdout); //没有将不会打印aaaaaaa
	while (1);
    return 0;
}

• 标准输入           0   stdin
• 标准输出          1    stdout
• 标准错误输出   2    stderr

二、标准I/O的函数

（一）打开一个标准I/O流

       #include <stdio.h>

       FILE *fopen(const char *path, const char *mode);
       path --- 打开文件的路径

       mode --- 打开文件的方式：r,r+,w,w+,a,a+

#include<stdio.h>
int main()
{
    FILE *fp;
    fp = fopen("test.c","r+");
    if(fp == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return -1;
    }
    printf("success\n");
    if(EOF == fclose(fp))
    {
        perror("fclose");
        return -1;
    }
}

（二）一次读写一个字符

       #include <stdio.h>

       int fgetc(FILE *stream);
       int fputc(int c, FILE *stream);

 

       返回值：成功则为下一次字符

                      出错 --- EOF

int main()
{
    int ch;
    while(EOF != (ch = fgetc(stdin)))
    {
        fputc(ch,stdout);
    }
    return 0;
}

（三）一次输入/输出一行

       #include <stdio.h>

       char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);  //stream->s
       int fputs(const char *s, FILE *stream);   //s -> stream
       返回值：成功则为buf

                      EOF --- 出错

int main()
{
    char buf[1024];
    while(1)
    {
        if(NULL != fgets(buf,sizeof(buf),stdin))
        fputs(buf,stdout);
    }
    return 0;
}
 

 示例代码：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
    if(argc<3)
    {
        fprintf(stderr,"Usage: %s <file1name> <file2name>\n",argv[0]);
        return -1;
    }
    FILE *fp = fopen(argv[1],"r+");
    if( fp == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return -1;
    }
    FILE *fp1 = fopen(argv[2],"w+");
    if( fp1 == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return -1;
    }
    char buf[100];
    while(fgets(buf,sizeof(buf),fp) != NULL)
    {
            fputs(buf,fp1);
    }

    return 0;
}

（四）整体读写

       #include <stdio.h>

       size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream); //stream->ptr,大小->nmemb

       size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream); //ptr->stream

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
    if(argc<3)
    {
        fprintf(stderr,"Usage: %s <file1name> <file2name>\n",argv[0]);
        return -1;
    }
    FILE *fp = fopen(argv[1],"r+");
    if( fp == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return -1;
    }
    FILE *fp1 = fopen(argv[2],"w+");
    if( fp1 == NULL)
    {
        perror("fopen");
        return -1;
    }
    char buf[100];
    int ret;
    while(1)
    {
        ret = fread(buf,1,sizeof(buf),fp);
        if(ret<0)
        {
            perror("fread");
            break;
        }
        else if(ret == 0)
        {
            printf("read file end\n");
            break;
        }
        fwrite(buf,1,ret,fp1);
    }
    fclose(fp);
    fclose(fp1);
    return 0;
}

（五）定位流fseek()

       #include <stdio.h>

       int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
       offset ---> 偏移的字节数

       whence --->  SEEK_SET --- 文件头

                             SEEK_CUR --- 当前位置

                             SEEK_END --- 文件尾

       返回值：0 --- 成功

                     -1 --- 失败

if(0>fseek(fp,,100,SEEK_SET))
{
    perror("fseek");
    return -1;
}

文件I/O

一、文件I/O的性质

1. 不带缓冲；
2. 通过文件描述符来访问文件(fd)，是一个非负整数；

二、文件I/O的函数

（一）打开文件

       #include <sys/types.h>
       #include <sys/stat.h>
       #include <fcntl.h>

       int open(const char *pathname, int flags);
       int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

       flags --- 打开方式

       mode --- 权限

O_RDONLY	只读
O_WRONLY	可写
O_RDWR	读写
O_CREAT	不存在新建，并设置权限
O_TRUNC	存在删除原有数据
O_APPEND	追加

      返回值：成功返回文件描述符

                     失败返回-1，并设置errno

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
    int fd;
    fd = open("test.c",O_WRONLY|O_CREAT|O_EXCCL,0644);
    if(fd<0)
    {
        perror("open");
        return -1;
    }
    printf("open success!\n");
    close(fd);
    return 0;
}

（二）读写数据

       #include <unistd.h>

       ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);  //fd -> buf
       ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count); //buf -> fd
       返回值：成功 --- 字节数

                     0 --- 表示达到文件末尾

                     -1 --- 出错，并设置erron

示例代码1：

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
    if(argc < 3)
    {
        fprintf(stdout,"Usage: %s <file1name> <file2name>",argv[0]);
        return -1;
    }
    int fd1;
    int fd2;
    fd1 = open(argv[1],O_RDONLY);
    fd2 = open(argv[2],O_WRONLY);
    if( fd1 < 0)
    {
        perror("open");
        return -1;
    }
    char buf[100];
    int ret;
 /*   while(1)
    {
        ret = read(fd1,buf,sizeof(buf));
        if(ret < 0)
        {
            perror("read");
            break;
        }
        else if(ret = 0)
        {
            perror("read");
            break;
        }
        write(fd2,buf,ret);
    }
    */
    while(read(fd1,buf,sizeof(buf)) > 0)
    {
        write(fd2,buf,sizeof(buf));
    }
    close(fd1);
    close(fd2);
    return 0;
}

示例代码2：

/*************************************************************************
	> File Name: open.c
	> Author: 
	> Mail: 
	> Created Time: 2017年08月08日 星期二 11时41分42秒
 ************************************************************************/

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
    if(argc<2)
    {
        fprintf(stdout,"Usage: %s <filename>",argv[0]);
        return -1;
    }
    int fd;
    fd = open(argv[1],O_WRONLY);
    if(fd<0)
    {
        perror("fd");
        return -1;
    }
    char buf[100];
    int ret;
    while(1)
    {
       ret = read(fd,buf,sizeof(buf)); 

            if(ret<0)
            {
                break;
            }
        write(fd,buf,ret);
    }
    close(fd);
    return 0;
}

(三) 定位

       #include <sys/types.h>
       #include <unistd.h>

       off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
       offset --- 偏移字节数

       whence ---> SEEK_SET --- 头

                            SEEK_CUR --- 当前位置

                            SEEK_END --- 文件末尾

获取文件/目录的属性信息

       #include <sys/types.h>
       #include <sys/stat.h>
       #include <unistd.h>

       int stat(const char *path, struct stat *buf);
       int fstat(int fd, struct stat *buf);
       int lstat(const char *path, struct stat *buf);
       返回值 ：0 --- 成功

                     -1 --- 出错，并设置errno

目录操作相关函数

chdir()/opendir()/readdir()

#include <stdio.h>
#include <dirent.h>

int main()
{
	DIR *dirp = opendir(".");
	struct dirent *file;

	while (file = readdir(dirp)) {
		printf("filename: %s\n", file->d_name);
	}
	closedir(dirp);

	return 0;
}