C之IO流

Posted 2020-12-13 mountain2011

三个标准流：

 

1:标准输入流 stdin(0):针对标准输入键盘

 

2:标准输出流stdout(1)：针对标准输出屏幕

 

3:标准错误流 stderr(2)：针对标准输出屏幕

 

文件的概念

 

所谓“文件”是指一组相关数据的有序集合，这个数据集合有一个名称，叫做”文件”，如：源文件，目标文件，可执行文件，头文件，二进制文件，.java，.o,等等一系列文件

 

文件一般都是驻留在外部介质(磁盘中)，在使用的时候才去将文件读入到内存中来；

 

从用户角度分类可以分为普通文件和设备文件两种；

 

从编码方式来分类的话可以分为文本文件和二进制文件两种 。

 

文件系统的分类

 

目前C语言所使用的磁盘文件系统分为缓冲文件系统和非缓冲的文件系统

 

缓冲文件系统 ：系统会在内存区域开辟一个缓存用来做为中继存储结构，先将文件内容读取到缓存中去，然后再从缓存中读取，包括写文件也是一样的，先到缓存，再从缓存到文件。(缓存的大小决定了读文件读多少的最终临界)，缓存的设置减少对磁盘的实际读写次数，从而来提高读写的效率

 

非缓冲文件系统：系统不会提供一个缓存，程序对直接对文件进行操作（可以用户自己来设置） ，在程序中我们可以自己根据需要去设置一些缓存，来保存读写的数据，存储到自己缓存中，然后从缓存中再进行读写； 用户在程序中为每个文件读写设定一个缓冲区域 。

 

I/O函数

I/O函数以三种基本的形式处理数据：单个字符，文本行，二进制数据。

 

只用于执行stdin 或stdout;

作为参数的流使用

使用内存中的字符串而不是流。

 

打开流

使用FILE *fopen(const char *path, const char *mode);函数来打开文件

 

//以输入方式打开文本/二进制文件,只读。前提是文件必须存在

 

fp =fopen( "txtFileName", "r" );

 

fp =fopen( "binFileName", "rb" );

 

//建立输出方式文本/二进制文件,只写。如存在此名字文件，则清除原有内容

 

fp =fopen( "txtFileName", "w" );

 

fp =fopen( "binFileName", "wb" );

 

//以输入输出方式打开文本/二进制文件,可读可写,指针指向文件头

 

fp =fopen( "txtFileName", "r+" );

 

fp =fopen( "binFileName", "rb+" );

 

//以输入输出方式打开文本/二进制文件,可读可写,指针指向文件尾

 

fp =fopen( "txtFileName", "a+" );

 

fp =fopen( "binFileName", "ab+" );

 

关闭流

 

使用 int fclose(FILE *fp);来关闭文件

 

注意：不关闭文件有可能会丢失数据,调用fclose之后，系统会刷新缓存，将缓存区域中的数据全部刷新到文件中去。然后再去释放文件

 

字符I/O

 

getchar和putchar函数(标准输入输出)

 

getchar函数：

 

int getchar();

 

功能：从标准输入读取一个字符

 

返回：成功返回读取的字符，失败就会返回EOF

 

putchar函数

 

int putchar(int ch);

 

功能：将一个字符写入到标准输出

 

返回：成功返回写入的字符ch，失败返回EOF

 

fgetc和fputc函数(getc和putc函数)

 

fgetc函数：

 

int fgetc(FILE *f);

 

功能：从fp指向的文件中读取一个字符

 

返回：成功会返回读取的字符，失败或读到文件尾部返回EOF(-1);

 

可以对标准输入进行操作;

 

fgetc(stdin);

 

fputc函数：

 

int fputc(int ch,FILE *fp);

 

功能：把一个字符ch写如到fp指向的文件中去，

 

返回：成功返回写入的字符，失败返回EOF

 

可以针对标准输出：

 

fputc(int ch,stdout);

 

ungetc函数：

 

int ungetc(int c,FILE *fp);

 

功能：撤销一个字符

 

返回：成功则返回撤销的字符，失败返回EOF

 

未格式化的行I/O

 

fgets和fputs函数

 

fgets函数：

 

char *fgets(char *str,int size,FILE *fp);

 

功能：从fp所指向的文件中 最多读size-1个字符，

 

放入str指向的字符数组中，如果在读入的size-1

 

个字符结束前遇到换行符或者EOF，读入即结束，字符串读入后在最后一位加‘‘字符

 

返回：返回的就是str这个指针，失败返回NULL，

 

同时也可以针对标准输入：

 

与scanf相互对比的话，scanf在有空格的情况下是读写不了的

 

fputs函数

 

int fputs(char *str,FILE *fp);

 

功能：把str指向的字符串或字符数组写入到fp指向的文件中去，

 

返回：成功返回0,失败则返回EOF

 

也可以针对标准输入操作

 

gets和puts函数

 

gets函数

 

char *gets( char *str );

 

功能：从标准输入设备读取字符串，直到遇到换行或者EOF。换行符被认为是终止字符。

 

返回：若函数调用成功，返回字符串；否则返回NULL。

 

puts函数

 

int puts( char *str );

 

功能：从标准输出设备写出字符串。

 

返回：若成功调用，返回非负值；否则EOF。

 

格式化的行I/O

 

fscanf和fprintf函数

 

fscanf函数

 

int fscanf(FILE *fp,const char *format...);

 

fprintf函数

 

int fprintf(FILE *fp ,const char *format...);

 

功能：按format的格式对fp指向的文件进行I/O操作

 

返回：成功返回I/O字节数，失败或到文件尾返回EOF

 

可以针对标准输入和输出进行操作;

 

scanf和printf函数

 

scanf函数

 

int scanf(const char *format, ...);

 

功能：格式输入函数，即按用户指定的格式从键盘上把数据输入到指定的变量之中。

 

printf函数

 

int printf(const char *format, ...);

 

功能：格式化输出函数, 一般用于向标准输出设备按规定格式输出信息

 

二进制I/O

 

fread和fwirte函数

 

fread和fwite函数:

 

int fread(void *buffer,int num_bytes,int count ,FILE *fp);

 

int fwrite(void * buffer,int num_bytes,int count,FILE *fp);

 

功能：读取数据块，一般用于二进制文件的输入和输出

 

返回：成功返回读写的元素个数，失败或到文件尾部返回EOF

 

fread > 0 说明读写成功

 

参数：

 

buffer：一个指向要进行输入输出数据存储区的通用指针

 

num_bytes:每个要读写的元素的字节数目

 

count:要读写的元素个数

 

fp:要读写的文件指针

 

补充：

 

1:对于二进制文件feof可以判断是否读到文件结尾:

 

！feof(spIn) //判断是否读取到了文件的结尾部分,但是是需要提前读取一次的

 

size_t re = fread();

 

2:fread和fwrite在读写二进制文件的时候效率是更高的。

 

在内存和磁盘频繁交换数据的情况下，尽量使用fread和fwrite函数

 

其他函数

 

fseek函数

 

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

 

功能：使fp所指向的位置指针重置到指定位置(从whence位置移动offset个字节)

 

返回:成功返回0,失败返回EOF(-1)

 

offset:位移量，表示移动的字节数(偏移量)

 

whence的值:

 

SEEK_SET 文件首 0 offset非负

 

SEEK_CURRENT 文件当前的位置 1 offset正负都可以

 

SEEK_END 文件尾部 2 offset正负都是可以的

 

rewind函数

 

void rewind(FILE *fp);

 

功能：使文件位置指针重新返回文件首部

 

与fseek进行联用，对文件位置指针进行重置

 

remove函数

 

int remove(const char * filename);

 

功能：用于删除指定的函数

 

fflush函数：

 

void fflush(FILE *fp);

 

功能：刷新缓冲区域，如果打开文件进行读操作，该函数将会清空文件的输入缓冲区，

 

如果打开文件进行读写操作时，该函数将文件的输出缓冲区内容写入文件中去；

 

ftell()函数

 

long int ftell(FILE *stream)

 

功能：在文件末尾移动文件指针后，我们可以使用ftell()函数获取文件的总大小。可以使用SEEK_END常量来将文件指针移动文件末尾。

 

返回：返回指定流的当前文件指针的位置。