Linux标准I/O库汇总整理

Linux标准I/O库（Standard I/O Library）是C标准库的一部分，提供了一系列用于文件输入输出的高级接口。这些接口通常比低级别的系统调用更易于使用，但也可能带来额外的性能开销。下面是Linux标准I/O库的汇总整理，包括常见的API及其用途：

标准I/O概述

标准I/O库通过使用缓冲区来提高读写操作的效率，同时也提供了一些高级功能，如格式化输入输出。标准I/O操作通常使用FILE类型的结构体，该结构体包含了文件的内部状态和指向缓冲区的指针。

标准I/O函数

文件流操作

• 打开文件：

  • fopen(const char *path, const char *mode): 打开或创建文件流。
  • freopen(const char *path, const char *mode, FILE *stream): 重新定向一个流。

• 关闭文件：

  • fclose(FILE *stream): 关闭文件流。

• 刷新缓冲区：

  • fflush(FILE *stream): 刷新流的缓冲区。

• 判断文件结束：

  • feof(FILE *stream): 测试是否到达文件末尾。
  • ferror(FILE *stream): 测试是否有错误发生。

• 清理错误标志：

  • clearerr(FILE *stream): 清除错误和文件结束标志。

• 文件定位：

  • fseek(FILE *stream, long offset, int whence): 移动文件位置指示器。
  • ftell(FILE *stream): 获取当前文件位置指示器的位置。
  • rewind(FILE *stream): 重置文件位置指示器到文件开头。

• 文件状态：

  • fstat(int filedes, struct stat *buf): 获取文件的状态。
  • fstatfs(int filedes, struct statfs *buf): 获取文件系统的状态。

输入输出操作

• 读取文件：

  • fgetc(FILE *stream): 从文件读取一个字符。
  • fgets(char *str, int n, FILE *stream): 从文件读取一行字符串。
  • fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream): 从文件读取数据块。

• 写入文件：

  • fputc(int c, FILE *stream): 向文件写入一个字符。
  • fprintf(FILE *stream, const char *format, ...): 格式化输出到文件。
  • fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream): 向文件写入数据块。

• 格式化输入输出：

  • fscanf(FILE *stream, const char *format, ...): 从文件读取格式化数据。
  • fprintf(FILE *stream, const char *format, ...): 向文件写入格式化数据。

• 读写标准输入输出：

  • stdin, stdout, stderr: 标准输入、标准输出、标准错误流。

示例代码

以下是一个简单的示例，展示如何在 Linux 系统上使用 C 语言的标准I/O库打开文件、读取内容、然后关闭文件：

1#include <stdio.h>
2
3int main() {
4    FILE *file;
5    char filename[] = "example.txt";
6    char buffer[1024];
7
8    // 打开文件
9    file = fopen(filename, "r");
10    if (file == NULL) {
11        fprintf(stderr, "无法打开文件: %s\n", filename);
12        return EXIT_FAILURE;
13    }
14
15    // 读取文件内容
16    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file) != NULL) {
17        printf("%s", buffer);  // 输出每一行
18    }
19
20    // 关闭文件
21    fclose(file);
22
23    return 0;
24}

注意事项

• 在进行文件操作时，务必检查函数的返回值以确保操作成功。
• 使用文件后记得及时关闭，以释放系统资源。
• 对于二进制文件，应使用 fopen 的 "rb" 和 "wb" 模式。
• 在处理大文件时，考虑使用缓冲或分块读取以提高效率。
• 跨平台编程时要注意不同操作系统之间的 API 差异。

标准I/O库提供了非常方便的文件操作接口，适用于大多数文件处理任务。然而，在需要更高性能或更细粒度控制的情况下，可以考虑使用低级别的系统调用，如open, read, write, 和 close等。