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IO进程学习笔记

man手册

  1. 普通命令
  2. 系统调用的函数
  3. 库函数
  4. 特殊文件
  5. 文件格式
  6. 游戏
  7. 附加的一些变量

IO介绍

Iinput 输入

Ooutput 输出

对文件输入输出 输入-写文件文件中的内容写到内存

输出-读文件将内存中的内容读取文件中

linux下一切皆文件

文件类型(bcd-lsp)

  1. b:块设备文件
  2. c:字符设备文件
  3. d:目录文件
  4. -:普通文件
  5. l:链接文件
  6. s:套接字文件
  7. p:管道文件

标准IO文件IO

文件IO

内核向上提供的输出输出函数接口,叫做系统调用函数接口。基于内核,内核不同,系统调用函数接口不同,文件IO不同操作系统函数接口不通用。可移植性较差。

标准IO

标准IO是C库中定义的一组用于输入输出的函数接口。不同的操作系统只要移植了C库就可以使用,它是在系统调用之前做了一个二次封装,相当于是间接的进行了系统调用。可移植性强,可以在不同的系统环境下进行使用。

标准IO的调用逻辑

标准IO读写
if(是linux操作系统
{
    调用的就是linux的内核函数接口(文件IO
}
if(是windows操作系统)
{
    调用的就是windows的内核函数接口(文件IO)
}
if(是macos操作系统)
{
    调用的就macos的内核函数接口(文件IO)
}

标准IO在系统调用之前作了二次封装增加了缓存机制,减少了系统调用的次数,提高了程序的效率。

正常的系统调用

应用层读写文件-调用内核的函数接口-与硬件进行交互-拿到数据返回应用层-每次读写重复

带有缓存机制

应用层读写文件-调用内核的函数接口-与硬件进行交互-拿到数据返回应用层的缓存区-每次读写从缓存读取

标准IO

标准IO特点

  1. 标准IOc提供的一组专门用于输入输出的函数接口
  2. 标准IOANSI C标准定义不仅能Unix操作系统在很多的操作系统上都实现了标准IO
  3. 标准IO通过缓存机制·减少系统调用的次数提高效率
  4. 标准IO围绕进行操作stream)标准IOFILE *描述
  5. 标准IO默认打开三个流标准输入(stdin),标准输出(stdout),标准stderr)

定义

所有的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。

分类:

文本流/二进制流。

流指针FILE *

FILE* 是一个指向 FILE 结构体的指针,这个结构体由标准库定义,用于表示一个打开的文件或输入/输出流。

查看结构体vi -t FILE

输入1

ctrl + ]

_IO_buf_end:缓存区结束地址

_IO_buf_base:缓存区的起始地址

缓存区的分类

  1. 全缓存:基于文件

刷新全缓存:

1.程序正常退出

遇到return (main)

exit退出进程

关闭fclose流指针

2.fflush强制刷新缓存

3.缓存区满

2.行缓存 -->基于终端:stdin\stdout

刷新缓存区:

1.程序正常退出

遇到return (main)

exit退出进程

关闭fclose流指针

2.fflush强制刷新缓存

3.缓存区满

4.\n刷新

  1. .不缓存: stderr

注意:缓存区只有在使用的时候才会开辟。

示例

非正常结束不刷新

\n刷新

缓存区

fflush强制刷新

#include <stdio.h>
int fflush(FILE *stream);
功能:刷新缓存区
参数:
    stream:(NULL:刷新所有流)
返回值:成功0
  失败EOF(-1),更新errno。
用法:fflush(NULL);

标准IO函数接口

1. 打开文件:fopen
2. 关闭文件:fclose
3./写单个字符:fgetc fputc
4./写一串字符串:fgets fputs
5./写一个二进制文件:fread fwrite
6. 移动指针:fseek

fopen打开文件)

#include <stdio.h>
FILE *fopen(const char *path, const char *mode);
功能:打开文件fopen()函数打开由 pathname 指向的文件名对应的文件,并为该文件关联一个流。
参数“argument mode”指向一个以以下序列开头的字符串(可能还包含下面描述的其他字符):参数:path:打开的文件的路径
      mode:打开方式
打开方式:
r:只读,文件指针定位到文件开头(有文件)
r+:可读可写,文件指针定位到文件开头(有文件)
w:只写,文件不存在创建,存在清空,文件指针定位到文件开头
w+:可读可写,文件不存在创建,存在清空,文件指针定位到文件开头
a: 只写,文件不存在创建,存在追加(到文件末尾)
a+:可读可写,文件不存在创建,存在追加(到文件末尾)
读文件指针定位到文件开头。
返回值:成功-的到文件流指针
        失败:NULL,更新errno

示例代码

问:一个任务中最多能打开多少个文件?(1024个)一个文件可不可以被重复的打开?(可)

注意打开的文件属于有限资源最多打开1024文件可以被重复打开打开的文件不用了需要及时关闭

fclose关闭文件)

int fclose(FILE *stream);
功能:关闭文件
参数:
stream:流指针
返回值:成功0,失败-1,更新errno示例代码
#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{//打开一个名字叫test.c的文件,以只读的形式
    FILE *fp = fopen("./test.c","r");if (fp == NULL){perror("fopen filed");return -1;}printf("open success\n");fclose(fp);return 0;
}

perror

#include <errno.h>
void perror(const char *s);
功能:根据errno值获取错误信息,将信息输出到终端
参数:S:提示内容
返回值:无

fgetc读取单个字符)

int fgetc(FILE *stream);
 功能:从文件中读一个字符
 参数:
    stream:流指针(从那个文件读)
返回值:成功返回读到字符的ascii值,失败返回或读到文件结尾返回-1.

示例代码

fputc写单个字符)

int fputc(int c, FILE *stream);
功能:向指定的文件中写入一个字符
参数:
	c:要写入字符的ASCII值
	stream:流指针
返回值:写入字符ASCII值
	   失败返回:EOF

练习fgetcfputc实现cp功能A文件中的内容放入B文件

#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{// 打开文件
    FILE *fp_src = fopen("./fopen.c", "r");if (fp_src == NULL){perror("open src filed");return -1;}
    FILE *fp_dest = fopen("./test.c", "w");if (fp_dest == NULL){perror("open dest filed");return -1;}//循环读取文件char ch;while ((ch = fgetc(fp_src)) != -1){fputc(ch,fp_dest);}printf("读取完成\n");fclose(fp_src);fclose(fp_dest);return 0;
}

fprintf向指定文件写入数据)

#include<stdio.h>int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);
功能:向指定的文件以指定的格式写入数据
参数: stream :流指针
	    format:指定格式...:多个参数
	返回值:输出字符个数
	 失败返回:EOF示例代码:
#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{// 打开一个名字叫test.c的文件,以只读的形式
    FILE *fp = fopen("./a.txt", "w+");if (fp == NULL){perror("fopen filed");return -1;}printf("open success\n");int age = 21;const char *name = "jj";double height = 156.666;fprintf(stdout,"age:%d\n",age);fprintf(fp,"name:%s\n",name);fprintf(fp,"height:%lf\n",height);fclose(fp);return 0;
}

fgets(获取字符串)

char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);
功能:从文件中获取指定长度的字符串
参数: s:字符串存放的首地址
	 size:期望获取字符的个数   
	         实际读size-1个字符,会自动补'\0',预留一个位置补'\0'.
             文件中不满size-1个,有多少读多少,都会补'\0'.
             当读到'\n',结束,不再读下一行内容,再次调用fgets继续从下一行开始读。	 stream:文件流指针
返回值:
	成功:返回获取成功字符串存放的首地址
	失败或读到文件结尾返回NULL示例代码:
#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{// 打开一个名字叫test.c的文件,以只读的形式
    FILE *fp = fopen("./a.txt", "r");if (fp == NULL){perror("fopen filed");return -1;}printf("open success\n");char buf[64];while (fgets(buf, sizeof(buf), fp) != NULL){printf("buf:%s", buf);}fclose(fp);return 0;
}

文件指针偏移函数

1. rewind
void rewind(FILE *stream)
功能:将文件指针定位到文件开头
参数:流指针2.ftell
long ftell(FILE *stream)
功能:计算文件指针当前的位置(相对于文件开头
返回值:成功:返回当前文件指针相较于开头的字节数
        失败:-13.fseek
int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
		功能:将文件指针偏移到指定位置
		参数:
		    stream:流指针
			offset:偏移量   +5 --》相对于位置向后偏移5byte-5 --》相对于位置向前偏移5byte
			whence:相对位置SEEK_SET:开头SEEK_CUR:当前SEEK_END:结尾
		返回值:成功:0
		    失败:-1,更新errno
举例:
fseek(fp,-10SEEK_END
fseek(fp,-10SEEK_CUR

练习使用ftell计算文件的长度

#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    FILE *fp = fopen(argv[1],"r");if (fp == NULL){perror("fopen filed");return -1;}//定位到文件的末尾fseek(fp,0,SEEK_END);//计算文件的长度long lenth = ftell(fp);printf("len:%ld",lenth);fclose(fp);return 0;
}

                                                                                                                                 未完待续……

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