C標準頭文件

是很多人學C語言接觸的第一個頭文件，顧名思義，stdio就是"標準輸入輸出"，其中聲明了一組關(guān)于輸入輸出的類型，宏和函數(shù)，其中就包括了打印著名的"hello，world!"的printf()，但是，這并不意味著這個頭文件就很簡單，相反，這個頭文件是C標準庫里唯二包羅萬象的一個庫(另一個是)。好，讓我們從頭審視一下這個頭文件

概念

文件描述符file descriptor

似于Windows系統(tǒng)的文件句柄，Unix/Linux系統(tǒng)用來描述文件的一個正整數(shù)，OS負責分發(fā)文件描述符給程序員，并把關(guān)于這個文件細節(jié)的控制信息存儲在自己的專用內(nèi)存中，這些信息由OS維護，不需要程序員費心思。

文本VS二進制

在ANSI C編程可以指定文件的打開方式是按照"二進制"還是"文本"方式，如果在Unix系統(tǒng)這種不區(qū)分"文本"和"二進制"的系統(tǒng)中，可以省略這種指定，但是畢竟很多OS還是對這兩種文件類型加以區(qū)分的，所以最好還是進行明確的指定以便實現(xiàn)可移植性。

流stream

ANSI C將對文件讀寫看作是數(shù)據(jù)的流出和流入，而隱藏了文件物理存儲介質(zhì)的不同，即不論這個文件是存儲的磁盤，內(nèi)存，F(xiàn)LASH還是其他地方，在程序員看來都只是一個文件，而對一個文件的處理都是數(shù)據(jù)的流入和流出。打開一個文件會把一個物理介質(zhì)上的文件連接到流的一端。通過流來對實際的文件進行讀寫，關(guān)閉一個文件會把一個物理介質(zhì)上的文件和流斷開。
ANSI C規(guī)定了兩種流——文本流和二進制流，前者將數(shù)據(jù)看作字符，即201609是6個字符'2','0','1','6','0','9'，占6byte，而在二進制流中，這就是int，占4byte。此外，文本流也會將'\n'轉(zhuǎn)換成'回車CR'和'換行LR'兩個字符，而二進制流不會。從這兩個角度看，二進制流的流動速度比文本流更快，也更省存儲空間

數(shù)據(jù)類型

size_t

FILE

FILE是ANSIC中用來保存文件信息的一個結(jié)構(gòu)體，使用ANSI C編程時打開一個文件就是得到的就是一個FILE*(文件指針)，如果是使用UNix/Linux系統(tǒng)下的編譯器，那么任何通過對FILE*對文件的操作底層都是使用文件描述符來實現(xiàn)的，當然其他平臺的具體實現(xiàn)還可能不一樣

//gcc 4.9.2中對FILE類型的聲明typedef struct _IO_FILE FILE;struct _IO_FILE { int _flags; char* _IO_read_ptr; char* _IO_read_end; char* _IO_read_base; char* _IO_write_base; char* _IO_write_ptr; char* _IO_write_end; char* _IO_buf_base; char* _IO_buf_end; char *_IO_save_base; char *_IO_backup_base; char *_IO_save_end; struct _IO_marker *_markers; struct _IO_FILE *_chain; int _fileno; int _flags2; __off_t _old_offset; unsigned short _cur_column; signed char _vtable_offset; char _shortbuf[1]; _IO_lock_t *_lock;# 293 "/usr/include/libio.h" 3 4 __off64_t _offset;# 302 "/usr/include/libio.h" 3 4 void *__pad1; void *__pad2; void *__pad3; void *__pad4; size_t __pad5; int _mode; char _unused2[15 * sizeof (int) - 4 * sizeof (void *) - sizeof (size_t)];};typedef struct _IO_FILE _IO_FILE;

fpos_t

fpos_t可以唯一指定文件中的每個位置所需的所有信息，實際上是一個整型變量，用來記錄當前讀寫位置距離文件開頭的byte數(shù)，很多文件讀寫函數(shù)在讀寫一次后都會改寫這個變量的值

宏

NULL

_IOFBF， _IOLBF， _IONBF
這三個宏展開為具有不同值的常量表達式，是個作為函數(shù)setvbuf的第三個arg

BUFSIZ

展開為一個整型常量表達式，只setbuf()緩沖池的大小

EOF

End of File，展開為一個負的整型常量表達式，表示一個流結(jié)束了

FOPEN_MAX

展開為一個整型常量表達式，表示當前環(huán)境下可以同時打開文件數(shù)目的最大數(shù)目

FILENAME_MAX

展開為一個整型常量表達式，表示用來保存文件名的char數(shù)組的大小，即文件名的最大長度

L_tmpnam

展開為一個整型常量表達式，表示用來保存tmpnam()生成的臨時文件名串的char數(shù)組的大小

SEEK_CUR， SEEK_END， SEEK_SET

展開為不同值的整型常量表達式，用作fseek()函數(shù)的arg

TMP_MAX

展開為一個整型常量表達式，表示tmpnam()可以聲場的單獨文件名的最小數(shù)目

stderr， stdin， stdout

展開為一個"FILE*"類型的表達式，分別指向標準錯誤流，標準輸入流，標準輸出流，Unix/Linux系統(tǒng)中這三個流默認分別是顯示器，鍵盤，顯示器

函數(shù)

文件訪問

remove()

/*功能：導致一個文件再也不能通過它的文件名filename訪問，除非重新創(chuàng)建該文件返回值：成功返回0,否則返回非0*/int remove(const char* filename);

rename()

/*功能：把名字為oldname的文件改名為newname返回值：*/int rename(const char* oldname,const char* newname);

tmpfile()

/*功能：創(chuàng)建一個臨時二進制文件，文件被關(guān)閉就會被移除返回值：成功返回FILE*,否則返回void\*FILE* tmpfile(void);

tmpnam()

//生成一個有效的文件名char* tmpnam(char* s);

fclose()

/*功能：將stream指向的流被清空，并且和流相關(guān)聯(lián)的文件被關(guān)閉，流中任何未寫出的緩沖數(shù)據(jù)都傳遞到環(huán)境并寫入文件，任何未讀的都被丟棄。返回值：成功返回0,否則返回EOF*/int fclose(FILE* stream);

fflush()

/*功能：清空stream指向的流，未寫入文件的會被寫入，未讀的丟棄參數(shù)：流stream返回值：*/int fflush(FILE* stream);

fopen()

/*功能：打開以串filename為名的文件，并把這個文件和一個流相連參數(shù)：文件名字符串filename，打開方式mode如下：r 只讀w 清空寫a 追加寫b 放在rwa之后，表示"以二進制方式"+ 放在rwa之后，表示"文件不存在就創(chuàng)建"返回值：成功返回FILE*,失敗返回void**/FILE* fopen(const char* filename,const char* mode);

freopen()

/*功能：打開路徑為filename指向的串文件，并把這個文件和流stream相連返回值：成功返回stream的值，否則返回void**/FILE* freopen(const char* filename, const char* mode,FILE* stream);

setvbuf()

/*功能：指定流stream緩沖的方式，只能在流和一個文件關(guān)聯(lián)后，但還沒有對流進行其他操作之前使用參數(shù)：mode指定流緩沖的方式，_IOFBF表示完全緩沖，即緩沖區(qū)滿才對文件操作，_IOLBF表示輸入/輸出行緩沖，即緩沖區(qū)中遇到換行就對文件進行操作，_IONBF表示輸入/輸出不換沖，如果buf不是void*，則可以用它指向的數(shù)組來代替setvbuf()自動分配的緩沖區(qū)，size指定了數(shù)組的大小。返回值：成功返回0,否則返回非0; */int setvbuf(FILE* stream, char* buf, int mode, size_t size);

setbuf()

/* 功能：如果buf不是void*,相當于mode為_IOFBF，size為BUFSIZd調(diào)用setvbuf()，如果哦buf是void*，相當于mode為_IONBF調(diào)用setvbuf()返回值：無*/void setbuf(FILE* stream, char* buf);

格式化輸出輸出

fprintf()

/*功能：按照format指向的格式控制串把輸出寫入stream指向的流參數(shù)：返回值：成功返回輸出項的數(shù)目，失敗返回EOF*/int fprintf(FILE* stream, const char* format,...);

fscanf()

/*功能：按照format指向的格式控制串，把后面的參數(shù)作為指向接收轉(zhuǎn)換后的輸入的對象的指針參數(shù)：返回值：成功返回輸入項的數(shù)目，失敗返回EOF*/int fscanf(FILE* stream, const char* format, ...);

printf()

/*功能：相當于fprintf()，只是把stdout作為stream參數(shù)：返回值：成功返回輸出項的數(shù)目，否則返回負值*/int printf(const char* format, ...);

scanf()

/*功能：相當于fsanf()，只是把stdin作為stream參數(shù)：返回值：成功返回輸入項的數(shù)目，失敗返回EOF*/int scanf(const char* formant, ...);

sprintf()

/*功能：相當于fprintf()，只是把本來寫入流stream的內(nèi)容改為寫入到數(shù)組s中參數(shù)：返回值：成功寫入數(shù)組中字符的數(shù)目，不包括NUL*/int sprintf(char *s, const char* format, ...);

ssanf()

/*功能：相當于fscanf()，只是把本來從流stream獲取的內(nèi)容改為從數(shù)組s獲取參數(shù)：返回值：成功輸入項的數(shù)目，否則返回EOF*/int sscanf(const char* s, const char* format, ...);

vfprintf()

/*功能：相當于fprintf()，只是把可變參數(shù)表用arg代替參數(shù)：返回值：成功返回輸出項的數(shù)目，否則返回一個負數(shù)*/int vfprintf(FILE* stream, const char* format, va_list arg);

vprintf()

/*功能：相當于printf()，只是把可變參數(shù)表用arg代替參數(shù)：返回值：成功返回輸出項的數(shù)目，否則返回一個負數(shù)*/int vprintf(const char* format, va_list arg);

vsprintf()

/*功能：相當于sprintf()，只是把可變參數(shù)用arg代替參數(shù)：返回值：成功返回輸出項的數(shù)目，否則返回一個負數(shù)*/int vsprintf(char* s, const char* format, va_list arg);

字符輸出輸出

fgetc()

/*功能：從stream指向的輸入流中讀取下一個字符，并把它由unsigned char轉(zhuǎn)換為int參數(shù)：返回值：成功返回讀取到的字符，否則返回EOF*/int fgetc(FILE* stream);

fgets()

/*功能：從stream指向的流中讀取字符，讀取字符的數(shù)目最多為n-1,因為至少還要給NUL留位置，然后將字符寫入到數(shù)組s中,如果敲入"123回車"存儲的是"123\0"，這個函數(shù)會自動把輸入的'\n'變成'\0',這點和scanf（）不同參數(shù)：返回值：*/char* fgets(char* s, int n, FILE* stream);

fputc()

/*功能：把c字符寫入到stream指向的輸出流中的文件定位符指定的位置，并將位置指針移動一個參數(shù)：返回值：*/int fputc(int c, FILE* stream);

fputs()

/*功能：把s串的有效字符寫入stream參數(shù)：返回值：成功返回一個非負值，否則返回EOF*/int fputs(const char* s, FILE* stream);

getc()

/*功能：相當于fgetc()，只是如果getc()作為一個宏實現(xiàn)時，可能會對stream進行多次進算，所以它的參數(shù)不能是有副作用的表達式參數(shù)：返回值：*/int getc(FILE* stream);

getchar()

/*功能：相當于fgetc()，只是從stream獲取改為從stdin獲取參數(shù)：返回值：*/int getchar(void);

gets()

/*功能：有的資料說相當于fgets()，只是從stream獲取改為從stdin獲取，直到遇到一個換行符，其實gets和fgets最大的區(qū)別就是不回進行輸入字符數(shù)目的限制，一旦用戶輸入的字符個數(shù)超過了接收buf的大小，就可能引發(fā)錯誤，所以不建議使用這個函數(shù)參數(shù)：返回值：*/char* gets(char* s);

putc()

/*功能：相當于fputc()，只是如果putc()作為一個宏實現(xiàn)時，可能會對stream進行多次暈眩，所以它的參數(shù)不能是有副作用的表達式參數(shù)：返回值：*/int putc(int c, FILE* stream);

putchar()

/*功能：相當于fputc()，只是輸出到stream改為輸出到stdout參數(shù)：返回值：*/int putchar(int c);

puts()

/*功能：相當于fputs()，只是輸出到stream改為輸出到stdout參數(shù)：返回值：*/int puts(const char* s);

ungetc()

/*功能：把c字符退回到stream參數(shù)：返回值：*/int ungetc(int c, FILE* stream);

直接輸入輸出

fread()

/*功能：從stream中讀取最多nmemb個元素到ptr指向的數(shù)組中參數(shù)：返回值：成功返回讀取的元素的個數(shù)*/size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE* stream);

fwrite()

/*功能：從ptr指向的數(shù)組中讀取最多nmemb個元素并將其寫到stream中參數(shù)：返回值：*/size_t fwrite(const void* ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE* stream);

文件定位函數(shù)

fgetpos()

/*功能：把stream中的定位符的當前值存儲到pos指向的對象中參數(shù)：返回值：*/int fgetpos(FILE* stream, fpos_t* pos);

fseek()

/*功能：為stream設置文件定位符參數(shù)：offset表示以whence為基準的偏移量，whence有三種值：SEEK_SET表示以文件開頭為基準，SEEK_CUR表示以當前文件定位符位置為基準，SEEK_END表示以文件結(jié)尾為基準返回值：成功返回0,否則返回非0*/int fseek(FILE* stream, long int offset, int whence);

fsetpos()

/*功能：根據(jù)pos指向的對象的值來設置stream中定位符的位置參數(shù)：返回值：成功返回0,否則返回非0，并設置errno*/int fsetpos(FILE* stream, const fpos_t* pos);

ftell()

/*功能：獲得stream定位符的當前值參數(shù)：返回值：返回文件定位符當前值，否則返回-1L，并設置errno*/long int ftell(FILE* stream);

rewind()

/*功能：把stream的文件定位符設置在文件的開始位置，等價于(void) fseek(stram, 0L,SEEK_SET)參數(shù)：返回值：*/void rewind(FILE* stream);

錯誤處理

clearerr()

/*功能：清空stream指向的流文件結(jié)束符和錯誤指示符參數(shù)：返回值：*/void clearerr(FILE* stream);

feof()

/*功能：測試stream的文件結(jié)束符參數(shù)：返回值：如果stream設置了文件結(jié)束符返回一個非0*/int feof(FILE* stream);

ferror()

/*功能：測試stream指向的流的錯誤提示符參數(shù)：返回值：如果stream設置了錯誤提示符返回非0*/int ferror(FILE* stream);

perror()

/*功能：把errno轉(zhuǎn)換成一個human-readable的信息參數(shù)：返回值：*/void perror(const char* s);
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