【APUE】標準I/O庫

阿新 • • 發佈：2019-01-18

本文章說明標準I/O庫
1.流和FILE物件
對於檔案IO都是針對於檔案描述符的，但是對於標準I/O，則是針對於流進行的
當用標準I/O庫開啟一個檔案的時候，我們已使一個流和一個檔案相關聯
對於ASCII字符集，一個字元用一個位元組表示，對於國際字元，一個字元可用多個位元組表示
標準I/O檔案流可用於單位元組或多位元組字符集
流的定向決定了所讀、寫的檔案是單位元組還是多位元組的，當一個流被建立的時候，它沒有被定向
如果在沒有定向的流中使用多位元組的I/O函式，則將該流的定向設定為寬定向的
如果在沒有定向的流中使用單位元組的I/O函式，則將該流的定向設定為位元組定向
fwide函式可以設定流的定向
#include <stdio.h>
#include <fchar.h>
int fwide(FILE *fp, int mode);
//若流是寬定向的返回正值，若流是位元組定向的返回負值，若流是未定向的返回0
若mode是正值，則函式試圖設定流為寬定向的
若mode是負值，則函式試圖設定流為位元組定向的
若mode是0,則函式不設定流的定向，但是將返回標識該流定向的值
注意fwide函式不設定已經定向的流

2.標準輸入，標準輸出和標準錯誤輸出

在<stdio.h>中定義了這三個流stdin, stdout, stderr
這三個流可以自動地被程序使用

3.緩衝
標準I/O提供緩衝是為了儘量減少read和write函式的呼叫
標準I/O提供了三種類型的I/O
（1）全緩衝
當緩衝區全部寫滿的時候在進行寫入操作。
（2）行緩衝
當遇到換行符的時候進行寫入操作，或者遇到換行符之前，緩衝區填滿也進行寫入
（3）不緩衝

ISO C要求下列緩衝特性：
當且僅當標準輸入輸出不涉及互動式裝置的時候，它們才是全緩衝的
標準出錯決不是全緩衝的
很多系統預設下列型別的緩衝特性：
標準出錯不帶緩衝
如若是涉及終端裝置的其他流的時候，則它們是行緩衝的，否則是全緩衝的
可以呼叫下面兩個函式更改緩衝型別：
#include <stdio.h>
void setbuf(FILE *restrict fp, char *restrict buf);
int setvbuf(FILE *restrict fp, char *restrict buf, int mode, size_t size);
//成功返回0,出錯返回非零值
setbuf函式中，若buf非空，buf長度為BUFSIZ，則緩衝型別是全緩衝或者行緩衝，當buf為NULL的時候不緩衝
setvbuf函式中，不同的mode有不同的處理方式
_IOFBF 全緩衝，buf如下
當buf非空，緩衝區為長度為size的使用者buf
當buf為BULL的時候，緩衝區為合適長度的系統緩衝區
_IOLBF 行緩衝，buf同理
_IONBF 不緩衝，buf和size忽略
強制沖洗一個流，將未寫入的資料都傳送給核心
#include <stdio.h>
int ffush(FILE *fp);
//成功返回0,出錯返回EOF

4.開啟流

開啟一個標準I/O流
#include <stdio.h>
FILE *fopen(const char *restrict pathname, const char *restrict type);
//開啟一個指定的檔案
FILE *freopen(const char *restrict pathname, const char *restrict type, FILR *restrict fp);
//在一個指定的流上開啟一個指定的檔案，如若該流已經開啟，則先關閉該流，若該流已經定向，則清除
FILE *fdopen(int filedesm const char *type);
//將一個現有的檔案描述符與一個標準I/O流結合起來
//以上函式若成功返回檔案指標，失敗返回NULL
type指定對該I/O流的讀寫方式
r或rb 為讀而開啟
w或wb 把檔案截短至0長，或為寫而建立
a或ab 追加，或為寫而建立
r+或r+b或rb+ 為讀和寫而開啟
w+或w+b或wb+ 把檔案截短至0長，或為讀寫而開啟
a+或a+b或ab+ 在檔案尾讀和寫而開啟或建立
b作為type的一部分為了區分文字檔案和二進位制檔案,但是UNIX系統並不區分這兩種型別的檔案，在UNIX下b是無用的
fdopen在為寫而開啟的時候並不截短檔案

當以讀和寫型別開啟一個檔案的時候，有以下限制：
如果中間沒有fflush、fseek、fsetpos和rewind的時候，則在輸出後面不能直接跟隨輸入
如果中間沒有fseek、fsetpos或rewind，或者一個輸入操作沒有達到檔案尾端，在輸入操作之後不能跟隨輸出

呼叫fclose關閉一個開啟的流
#include <stdio.h>
int fclose(FILE *fp);
//成功返回0,出錯返回EOF

5.讀和寫流

以下三個函式用於一次讀一個字元
#include <stdio.h>
int getc(FILE *fp);
int fgetc(FILE *fp);
int getchar(void);//等價與getc(stdin);
//成功返回下一個字元，達到檔案尾或出錯返回EOF
為了區分是否達到檔案尾還是出錯，有以下函式
#include <stdio.h>
int ferror(FILE *fp);
int feof(FILE *fp);
//若條件為真，返回非零值，否則返回0
void clearerr(FILE *fp);//清除這兩個標誌
可以呼叫下面的函式將已經讀出來的字元壓送會流中
#include <stdio.h>
int ungetc(int c, FILE *fp);
//成功返回c，失敗返回EOF
使用這個函式時，字元送到了流的緩衝區中
輸出函式
#include <stdio.h>
int putc(int c, FILE *fp);
int fputc(int c, FILE *fp);
int putchar(int c);
//成功返回buf，出錯返回EOF

6.每次一行I/O
下面函式提供每次輸入一行的函式
#include <stdio.h>
char *fgets(char *restrict buf, int n, FILE *restrict fp);
char *gets(char *buf);
//成功返回buf，到達檔案尾或失敗返回EOF
//gets函式不安全，不建議使用
每次輸出一行：
#include <stdio.h>
int fputs(const char *restrict str, FILE *restrict fp);
int puts(const char *str);
//成功返回非負值，出錯返回EOF

7.二進位制I/O
執行二進位制I/O的操作
#include <stdio.h>
size_t fread(void *restrict ptr, size_t size, size_t nobj, FILE *restrict fp);
size_t fwrite(const void *restrict ptr, size_t size, size_t nobj, FILE *restrict fp);
//返回讀和寫的物件數
//nobj為讀寫的物件數

8.格式化I/O
格式化輸出函式
#include <stdio.h>
int printf(const char *restrict format, ...);
int fprintf(FILE *restrict fp, const char *restrict format, ...);
//成功返回輸出的字元數，失敗返回負值
int sprintf(char *restrict buf, const char *restrict format, ...);
int snprintf(char *restrict buf, size_t n, const char *restrict format, ...);
//成功返回存入陣列的字元數，失敗返回負值
printf格式化寫到標準輸出
fprintf格式化寫到指定的流
sprintf和snprintf格式化寫到陣列buf中
格式化輸入函式
#include <stdio.h>
int scanf(const char *restrict format, ...);
int fscanf(FILE *restrict fp, const char *restrict format, ...);
int sscanf(const char *restrict buf, const char *restrict format, ...);
//成功返回指定的輸入項數，出錯或者達到了檔案結尾返回EOF

9.實現細節
獲取一個流所對應的檔案描述符
#include <stdio.h>
int fileno(FILE *fp);
//返回與流相關的檔案描述符

10.臨時檔案
建立臨時檔案
#include <stdio.h>
char tmpnam(char *ptr);
//返回唯一路徑名的指標
FILE *tmpfile(void);
//成功返回檔案指標，失敗返回NULL

每次呼叫tmpnam返回一個與檔名不同的有效路徑名字串
tmpfile產生一個臨時的二進位制檔案（wb+）。在關閉該檔案或程式結束的時候將自動刪除這個檔案。

【APUE】標準I/O庫

【APUE】標準I/O庫

APUE第5章標準I/O庫

Chapter5-標準I/O庫（補充）－「APUE讀書筆記」

C++標準I/O庫：iostream, fstream, sstringstream

C 標準I/O庫粗略實現

Unix環境高級編程(三)標準I/O庫

【雜談】Java I/O的底層實現

C++標準I/O庫

標準I/O庫

Unix/Linux程式設計-標準I/O庫

【Linux】基礎I/O

淺析C標準I/O庫

5.9 標準I/O庫_二進位制I/O

UNIX環境高階程式設計學習之路(三)----標準I/O庫

標準I/O庫(五)

標準I/O庫筆記

第五章標準I/O庫

【C++標準I/0庫】錯誤：runtime_error was not declared

【APUE】第3章文件I/O (3) 文件共享、原子操作、函數dup/dum2、函數sync/fsync/fdatasync、函數fcntl、函數ioct1、目錄/dev/fd 使用說明

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