IO进程 day02

5. 标准IO

5.6. 标准IO函数接口（下）

5.6.1. fread/fwrite

fread

#include <stdio.h>
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

 功能：从指定类型的文件中读取内容
 参数：
  void* ptr：存放读取内容首地址
  size_t size：读取一个元素内容的字节大小，一次读多少字节
  size_t nmemb：读取的元素个数
  FILE* stream：流指针，指向目标文件
 返回值：
  成功返回读取的元素个数，读到文件末尾则返回0
  失败返回-1
fwrite

#include <stdio.h>
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

 功能：向指定的文件中写内容
 参数：
  ptr：向文件中写的内容的首地址
  size：写入的元素内容的字节大小，一次写多少个字节
  nmemd：写入的元素个数
  stream：流指针，指向目标文件
 返回值：
  成功返回写入的元素个数
  失败返回-1
练习
将一个int类型的数组写到文件中保存，并且读出来

#include <stdio.h>int main(int argc, char const *argv[])
{FILE *fp = NULL;int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};int str[5] = {};// 打开文件fp = fopen("./file1.c", "w+");if (fp == NULL){perror("open err");return EOF;}// 写入文件fwrite(arr, sizeof(int), 5, fp);// 移动文件指针fseek(fp, 0, SEEK_SET);// 读文件fread(str, sizeof(int), 5, fp);for (int i = 0; i < 5; i++)printf("%-4d", str[i]);// 关闭文件fclose(fp);fp = NULL;return 0;
}

5.6.2. 文件指针偏移函数

rewind

#incldue <stdio.h>
void rewind (FILE *stream)

 功能：将文件指针移动到文件开头
 参数：流指针，指向打开的文件

ftell

#include <stdio.h>
long ftell(FILE *stream);

 功能：计算文件指针当前所在位置，相对于文件开头
 参数：流指针，指向打开的文件
 返回值：成功返回文件指针所在位置，失败返回-1，并更新errno

fseek

#include <stdio.h>
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，指向目标文件
  offset：偏移量：
   +5向后偏移5个字节
   -5向前偏移5个字节
  whence：相对位置
   SEEK_SET：文件开头
   SEEK_CUR：文件指针当前位置
   SEEK_END：文件结尾
 返回值：成功返回0，失败返回-1，更新errno

6. 文件IO

6.1. 概念

 内核向上提供的输入输出函数接口，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。

6.2. 文件IO的特点

1. 没有缓存机制，每次调用都引起系统调用
2. 围绕文件描述符进行操作，文件描述符都是非负整数，依次进行分配
3. 文件IO默认打开三个文件描述符，0（标准输入），1（标准输出），2（标准出错）
4. 文件IO可以操作除了目录文件之外的任意类型的文件

6.3. 文件IO的函数接口

posix 规范 Linux发展的标准

6.3.1. open/close

open

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int open(const char *pathname, int flags);

 功能：打开文件
 参数：
  pathname：文件路径名
  flags：打开文件方式
 返回值：成功返回文件描述符，失败返回-1；

文件打开方式	对应权限
O_RDONLY	只读
O_WRONLY	只写
O_RDWR	可读可写
O_CREAT	创建
O_TRUNC	清空
O_APPEND	追加

 注意
当参数中出现O_CREAT（创建）时，函数定义变为

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

 mode：创建文件的权限，权限的算法：mode &~umask
 umask：文件权限掩码，值为0002
 权限掩码可修改：
  查看权限掩码：umask  修改文件权限掩码：umask 0000
 修改后的权限掩码可以与mode保持一致
 fopen和open的不同的打开方式
r：O_RDONLY
r+ ： O_RDWR
w ： O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC，0666
w+ ：O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC，0666
a ： O_WRONLY | O_APPEND | O_CREAT，0666
a+ ： O_RDWR | O_APPEND | O_CREAT，0666
close

 #include <unistd.h>int close(int fd);

 功能：关闭文件

6.3.2. read/write

read

#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

 功能：读文件
 参数：
  fd：文件描述符
  buf：存放内容的首地址
  count：期待读取到的字符个数
 返回值：
  成功返回实际读取到的字符个数，读到文件结尾返回0
  失败返回-1，并更新errno
注意
read读文件时count是多少就读多少，不会自动补‘\0’，遇到\n也不会自动停止，会继续读取下一行的内容。所以需要预留一个\0的位置
使用技巧

1. 通过返回值作为实际读到的字符个数

char buf[32];
ssize_t ret = read(fd, buf, 31);
buf[ret] = '\0';

2. 每次读取到的内容放到数组之前先清空数组

write

#include <unistd.h>
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

 功能：写文件
 参数：
  fd：文件描述符
  buf：写入内容的首地址
  count：期待写入到的字符个数
 返回值：
  成功返回实际写入的字符个数
  失败返回-1，并更新errno
读多少写多少

ssize_t ret = read(fd1，buf，64);
write(fd2，buf，ret);

练习

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#define N 32int main(int argc, char const *argv[])
{int fd1 = -1;int fd2 = -1;char buf[N] = {};ssize_t ret = 0;// 命令行传参判错if (argc != 3){perror("argc err");return -1;}// 以只读的方式打开文件fd1fd1 = open(argv[1], O_RDONLY);if (fd1 == -1){perror("open fd1 err");return -1;}// 以只写的方式打开fd2fd2 = open(argv[2], O_WRONLY);if (fd2 == -1){perror("open fd2 err");return -1;}// 读多少写多少while (ret = read(fd1, buf, sizeof(buf)))ret = write(fd2, buf, ret);close(fd1);close(fd2);return 0;
}

6.3.3. lseek

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

 功能：将文件指针偏移到指定位置
 参数：
  fd：文件描述符
  offset：偏移量： +：向后 -：向前
  whence：相对位置
   SEEK_SET：文件开头
   SEEK_CUR：当前位置
   SEEK_END：文件结尾
 返回值：
  成功基于文件开头返回当前位置
  失败返回-1，更新errno

标准IO和文件IO的区别

	标准IO	文件IO
概念	C库定义的用于输入输出的函数	系统中定义的用于输入输出的函数
特点	1. 有缓冲机制 2. 围绕流进行操作，FILE* 3. 默认打开三个流：stdout/stdin/stderr	1. 无缓冲机制 2. 围绕文件标识符进行操作，非负整数 3. 默认分配三个文件标识符，0，1，2 4. 可以操作除目录文件外所有文件
函数	打开关闭文件：fopen/fclose 读写：fgetc/fputc;fgets/fputs;fread/fwrite 定位：fseek/rewind/ftell 时间：time/loacltime 其他：fflush/fprintf/perror	开关文件：open/close 读写操作：read/write 定位：lseek