文件I/O簡述
什麼是I/O
宏觀上講，I/O是信息處理系統（例如計算機）與外部世界（多是人或其餘信息處理系統）之間的通訊。輸入(Input)是系統接收的信號或數據，輸出(Output)是從其發送的信號或數據。另外一方面，在某一個信息處理系統內部，各部件或組件之間的通訊也時刻離不開着I/O。數組
I/O模型
在介紹I/O模型前，先介紹幾個與I/O模型有關的概念：阻塞、非阻塞、複用、信號驅動、同步、異步。安全
1.阻塞：在被調用者返回消息以前，調用者一直被掛起(深睡眠)，直到被調用者返回消息，調用者才繼續往下工做。app
2.非阻塞：在被調用者返回消息以前，調用者不會被掛起，但會一次次詢問被調用者。異步
3.同步：等待被調用者返回消息前不作其餘事。函數
4.異步：被調用者將本身的運行狀態經過狀態、通知、或回調機制通知調用者。this
5.複用：經過I/O複用器來管理I/O，從而實現異步非阻塞。spa
6.信息驅動：進程再也不等待內核態的數據準備好，直接能夠去作別的事情。指針
以一次文件I/O請求爲例，通常I/O請求分爲兩部分，以下圖所示：code
用戶空間的進程想要讀取磁盤中的數據，大體會產生這麼兩個過程：orm
1.由內核調用磁盤數據，將磁盤數據寫入內核內存；
2.再由用戶進程向內核內存調用至用戶空間進程的空間內存。
I/O類型：
若是過程①和過程②都阻塞，就稱爲阻塞型I/O；若是過程①非阻塞二過程②阻塞，則程爲非阻塞型I/O；若是過程①和過程②都爲非阻塞則稱爲異步非阻塞型I/O。
除以上模型以外還有複用型I/O和信號驅動型I/O：
複用型I/O：用select, poll, epoll監聽多個io對象，當io對象有變化（有數據）的時候就通知用戶進程。
信號驅動I/O：由內核通知咱們什麼時候能夠啓動一個I/O操做，而異步I/O模型是由內核通知咱們I/O操做完成。
各種函數
fopen（打開文件）
相關函數 open，fclose
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 FILE * fopen(const char * path,const char * mode);
函數說明 參數path字符串包含欲打開的文件路徑及文件名，參數mode字符串則表明着流形態。
mode有下列幾種形態字符串:
r 打開只讀文件，該文件必須存在。
r+ 打開可讀寫的文件，該文件必須存在。
w 打開只寫文件，若文件存在則文件長度清爲0，即該文件內容會消失。若文件不存在則創建該文件。
w+ 打開可讀寫文件，若文件存在則文件長度清爲零，即該文件內容會消失。若文件不存在則創建該文件。
a 以附加的方式打開只寫文件。若文件不存在，則會創建該文件，若是文件存在，寫入的數據會被加到文件尾，即文件原先的內容會被保留。
a+ 以附加方式打開可讀寫的文件。若文件不存在，則會創建該文件，若是文件存在，寫入的數據會被加到文件尾後，即文件原先的內容會被保留。
r Open text file for reading. The stream is positioned at the beginning of the file.
r+ Open for reading and writing. The stream is positioned at the beginning of the file.
w Truncate file to zero length or create text file for writing. The stream is positioned at the beginning of the file.
w+ Open for reading and writing. The file is created if it does not exist, otherwise it is truncated. The stream is posi‐
tioned at the beginning of the file.
a Open for appending (writing at end of file). The file is created if it does not exist. The stream is positioned at the
end of the file.
a+ Open for reading and appending (writing at end of file). The file is created if it does not exist. The initial file posi‐
tion for reading is at the beginning of the file, but output is always appended to the end of the file.
上述的形態字符串均可以再加一個b字符，如rb、w+b或ab＋等組合，加入b 字符用來告訴函數庫打開的文件爲二進制文件，而非純文字文件。不過在POSIX系統，包含Linux都會忽略該字符。由fopen()所創建的新文件會具備S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IWGRP|S_IROTH|S_IWOTH(0666)權限，此文件權限也會參考umask值。
返回值 文件順利打開後，指向該流的文件指針就會被返回。若果文件打開失敗則返回NULL，並把錯誤代碼存在errno 中。
附加說明 通常而言，開文件後會做一些文件讀取或寫入的動做，若開文件失敗，接下來的讀寫動做也沒法順利進行，因此在fopen()後請做錯誤判斷及處理。
範例
#include<stdio.h>
main()
{
FILE * fp;
fp=fopen(「noexist」,」a+」);
if(fp= =NULL) return;
fclose(fp);
}
功能：傳送格式化輸出到一個文件中
表頭文件：#include<stdio.h>
函數原型：int fprintf(FILE *stream, char *format[, argument,...]);
FILE* 一個FILE型的指針
char* 格式化輸入函數，和printf裏的格式同樣
返回值：成功時返回轉換的字節數，失敗時返回一個負數
fp = fopen("/local/test.c","a+");
fprintf(fp,"%s\n",str);
2. fscanf
功能：從一個流中執行格式化輸入
表頭文件：#include<stdio.h>
函數原型：int fscanf(FILE *stream, char *format[,argument...]);
FILE* 一個FILE型的指針
char* 格式化輸出函數，和scanf裏的格式同樣
返回值：成功時返回轉換的字節數，失敗時返回一個負數
fp = fopen("/local/test.c","a+");
fscanf(fp,"%s",str);
3. clearerr（清除文件流的錯誤旗標）
相關函數 feof
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 void clearerr(FILE * stream);
函數說明 clearerr（）清除參數stream指定的文件流所使用的錯誤旗標。
返回值
4.fclose（關閉文件）
相關函數 close，fflush，fopen，setbuf
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 int fclose(FILE * stream);
函數說明 fclose()用來關閉先前fopen()打開的文件。此動做會讓緩衝區內的數據寫入文件中，並釋放系統所提供的文件資源。
返回值 若關文件動做成功則返回0，有錯誤發生時則返回EOF並把錯誤代碼存到errno。
錯誤代碼 EBADF表示參數stream非已打開的文件。
範例 請參考fopen（）。
5.fdopen（將文件描述詞轉爲文件指針）
相關函數 fopen，open，fclose
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 FILE * fdopen(int fildes,const char * mode);
函數說明 fdopen()會將參數fildes 的文件描述詞，轉換爲對應的文件指針後返回。參數mode 字符串則表明着文件指針的流形態，此形態必須和原先文件描述詞讀寫模式相同。關於mode 字符串格式請參考fopen()。
返回值 轉換成功時返回指向該流的文件指針。失敗則返回NULL，並把錯誤代碼存在errno中。
範例
#include<stdio.h>
main()
{
FILE * fp =fdopen(0,」w+」);
fprintf(fp,」%s/n」,」hello!」);
fclose(fp);
}
//執行 hello!
6.feof（檢查文件流是否讀到了文件尾）
相關函數 fopen，fgetc，fgets，fread
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 int feof(FILE * stream);
函數說明 feof()用來偵測是否讀取到了文件尾，尾數stream爲fopen（）所返回之文件指針。若是已到文件尾則返回非零值，其餘狀況返回0。
返回值 返回非零值表明已到達文件尾。
7.fflush（更新緩衝區）
相關函數 write，fopen，fclose，setbuf
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 int fflush(FILE* stream);
函數說明 fflush()會強迫將緩衝區內的數據寫回參數stream指定的文件中。若是參數stream爲NULL，fflush()會將全部打開的文件數據更新。
返回值 成功返回0，失敗返回EOF，錯誤代碼存於errno中。
錯誤代碼 EBADF 參數stream 指定的文件未被打開，或打開狀態爲只讀。其它錯誤代碼參考write（）。
8.fgetc（由文件中讀取一個字符）
相關函數 open，fread，fscanf，getc
表頭文件 include<stdio.h>
定義函數 nt fgetc(FILE * stream);
函數說明 fgetc()從參數stream所指的文件中讀取一個字符。若讀到文件尾而無數據時便返回EOF。
返回值 getc()會返回讀取到的字符，若返回EOF則表示到了文件尾。
範例
#include<stdio.h>
main()
{
FILE *fp;
int c;
fp=fopen(「exist」,」r」);
while((c=fgetc(fp))!=EOF)
printf(「%c」,c);
fclose(fp);
}
9.fgets（由文件中讀取一字符串）
相關函數 open，fread，fscanf，getc
表頭文件 include<stdio.h>
定義函數 har * fgets(char * s,int size,FILE * stream);
函數說明 fgets()用來從參數stream所指的文件內讀入字符並存到參數s所指的內存空間，直到出現換行字符、讀到文件尾或是已讀了size-1個字符爲止，最後會加上NULL做爲字符串結束。
返回值 gets()若成功則返回s指針，返回NULL則表示有錯誤發生。
範例
#include<stdio.h>
main()
{
char s[80];
fputs(fgets(s,80,stdin),stdout);
}
執行 this is a test /*輸入*/
this is a test /*輸出*/
10.fileno（返回文件流所使用的文件描述詞）
相關函數 open，fopen
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 int fileno(FILE * stream);
函數說明 fileno()用來取得參數stream指定的文件流所使用的文件描述詞。
返回值 返回文件描述詞。
範例
代碼以下:
#include<stdio.h>
main()
{
FILE * fp;
int fd;
fp=fopen(「/etc/passwd」,」r」);
fd=fileno(fp);
printf(「fd=%d/n」,fd);
fclose(fp);
}
//執行 fd=3
12.fputc（將一指定字符寫入文件流中）
相關函數 fopen，fwrite，fscanf，putc
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 int fputc(int c,FILE * stream);
函數說明 fputc 會將參數c 轉爲unsigned char 後寫入參數stream 指定的文件中。
返回值 fputc()會返回寫入成功的字符，即參數c。若返回EOF則表明寫入失敗。
範例
#include<stdio.h>
main()
{
FILE * fp;
char a[26]=」abcdefghijklmnopqrstuvwxyz」;
int i;
fp= fopen(「noexist」,」w」);
for(i=0;i<26;i++)
fputc(a,fp);
fclose(fp);
}
13.fputs（將一指定的字符串寫入文件內）
相關函數 fopen，fwrite，fscanf，fputc，putc
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 int fputs(const char * s,FILE * stream);
函數說明 fputs()用來將參數s所指的字符串寫入到參數stream所指的文件內。
返回值 若成功則返回寫出的字符個數，返回EOF則表示有錯誤發生。
範例 請參考fgets（）。
fread（從文件流讀取數據）
相關函數 fopen，fwrite，fseek，fscanf
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 size_t fread(void * ptr,size_t size,size_t nmemb,FILE * stream);
函數說明 fread()用來從文件流中讀取數據。參數stream爲已打開的文件指針，參數ptr 指向欲存放讀取進來的數據空間，讀取的字符數以參數size*nmemb來決定。Fread()會返回實際讀取到的nmemb數目，若是此值比參數nmemb 來得小，則表明可能讀到了文件尾或有錯誤發生，這時必須用feof()或ferror()來決定發生什麼狀況。
返回值 返回實際讀取到的nmemb數目。
附加說明
範例
#include<stdio.h>
#define nmemb 3
struct test
{
char name[20];
int size;
}s[nmemb];
int main(){
FILE * stream;
int i;
stream = fopen(「/tmp/fwrite」,」r」);
fread(s,sizeof(struct test),nmemb,stream);
fclose(stream);
for(i=0;i<nmemb;i++)
printf(「name[%d]=%-20s:size[%d]=%d/n」,i,s.name,i,s.size);
}
執行
name[0]=Linux! size[0]=6
name[1]=FreeBSD! size[1]=8
name[2]=Windows2000 size[2]=11
14.freopen（打開文件）
相關函數 fopen，fclose
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 FILE * freopen(const char * path,const char * mode,FILE * stream);
函數說明 參數path字符串包含欲打開的文件路徑及文件名，參數mode請參考fopen()說明。參數stream爲已打開的文件指針。Freopen()會將原stream所打開的文件流關閉，而後打開參數path的文件。
返回值 文件順利打開後，指向該流的文件指針就會被返回。若是文件打開失敗則返回NULL，並把錯誤代碼存在errno 中。
範例
#include<stdio.h>
main()
{
FILE * fp;
fp=fopen(「/etc/passwd」,」r」);
fp=freopen(「/etc/group」,」r」,fp);
fclose(fp);
}
15.fseek（移動文件流的讀寫位置）
相關函數 rewind，ftell，fgetpos，fsetpos，lseek
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 int fseek(FILE * stream,long offset,int whence);
函數說明 fseek()用來移動文件流的讀寫位置。參數stream爲已打開的文件指針，參數offset爲根據參數whence來移動讀寫位置的位移數。
參數 whence爲下列其中一種:
SEEK_SET從距文件開頭offset位移量爲新的讀寫位置。SEEK_CUR 以目前的讀寫位置日後增長offset個位移量。
SEEK_END將讀寫位置指向文件尾後再增長offset個位移量。
當whence值爲SEEK_CUR 或SEEK_END時，參數offset容許負值的出現。
下列是較特別的使用方式:
1) 欲將讀寫位置移動到文件開頭時:fseek(FILE *stream,0,SEEK_SET);
2) 欲將讀寫位置移動到文件尾時:fseek(FILE *stream,0,0SEEK_END);
返回值 當調用成功時則返回0，如有錯誤則返回-1，errno會存放錯誤代碼。
附加說明 fseek()不像lseek()會返回讀寫位置，所以必須使用ftell()來取得目前讀寫的位置。
範例
#include<stdio.h>
main()
{
FILE * stream;
long offset;
fpos_t pos;
stream=fopen(「/etc/passwd」,」r」);
fseek(stream,5,SEEK_SET);
printf(「offset=%d/n」,ftell(stream));
rewind(stream);
fgetpos(stream,&pos);
printf(「offset=%d/n」,pos);
pos=10;
fsetpos(stream,&pos);
printf(「offset = %d/n」,ftell(stream));
fclose(stream);
}
執行 offset = 5
offset =0
offset=10
16.ftell（取得文件流的讀取位置）
相關函數 fseek，rewind，fgetpos，fsetpos
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 long ftell(FILE * stream);
函數說明 ftell()用來取得文件流目前的讀寫位置。參數stream爲已打開的文件指針。
返回值 當調用成功時則返回目前的讀寫位置，如有錯誤則返回-1，errno會存放錯誤代碼。
錯誤代碼 EBADF 參數stream無效或可移動讀寫位置的文件流。
範例 參考fseek()。
17.fwrite（將數據寫至文件流）
相關函數 fopen，fread，fseek，fscanf
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 size_t fwrite(const void * ptr,size_t size,size_t nmemb,FILE * stream);
函數說明 fwrite()用來將數據寫入文件流中。參數stream爲已打開的文件指針，參數ptr 指向欲寫入的數據地址，總共寫入的字符數以參數size*nmemb來決定。Fwrite()會返回實際寫入的nmemb數目。
返回值 返回實際寫入的nmemb數目。
範例
#include<stdio.h>
#define set_s (x,y) {strcoy(s[x].name,y);s[x].size=strlen(y);}
#define nmemb 3
struct test
{
char name[20];
int size;
}s[nmemb];
main()
{
FILE * stream;
set_s(0,」Linux!」);
set_s(1,」FreeBSD!」);
set_s(2,」Windows2000.」);
stream=fopen(「/tmp/fwrite」,」w」);
fwrite(s,sizeof(struct test),nmemb,stream);
fclose(stream);
}
18.getc（由文件中讀取一個字符）
相關函數 read，fopen，fread，fgetc
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 int getc(FILE * stream);
函數說明 getc()用來從參數stream所指的文件中讀取一個字符。若讀到文件尾而無數據時便返回EOF。雖然getc()與fgetc()做用相同，但getc()爲宏定義，非真正的函數調用。
返回值 getc()會返回讀取到的字符，若返回EOF則表示到了文件尾。
範例 參考fgetc()。
19.getchar（由標準輸入設備內讀進一字符）
相關函數 fopen，fread，fscanf，getc
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 int getchar(void);
函數說明 getchar()用來從標準輸入設備中讀取一個字符。而後將該字符從unsigned char轉換成int後返回。
返回值 getchar()會返回讀取到的字符，若返回EOF則表示有錯誤發生。
附加說明 getchar()非真正函數，而是getc(stdin)宏定義。
範例
#include<stdio.h>
main()
{
FILE * fp;
int c,i;
for(i=0li<5;i++)
{
c=getchar();
putchar(c);
}
}
執行 1234 /*輸入*/
1234 /*輸出*/
20.gets（由標準輸入設備內讀進一字符串）
相關函數 fopen，fread，fscanf，fgets
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 char * gets(char *s);
函數說明 gets()用來從標準設備讀入字符並存到參數s所指的內存空間，直到出現換行字符或讀到文件尾爲止，最後加上NULL做爲字符串結束。
返回值 gets()若成功則返回s指針，返回NULL則表示有錯誤發生。
附加說明 因爲gets()沒法知道字符串s的大小，必須遇到換行字符或文件尾纔會結束輸入，所以容易形成緩衝溢出的安全性問題。建議使用fgets()取代。
範例 參考fgets()
21.mktemp（產生惟一的臨時文件名）
相關函數 tmpfile
表頭文件 #include<stdlib.h>
定義函數 char * mktemp(char * template);
函數說明 mktemp()用來產生惟一的臨時文件名。參數template所指的文件名稱字符串中最後六個字符必須是XXXXXX。產生後的文件名會借字符串指針返回。
返回值 文件順利打開後，指向該流的文件指針就會被返回。若是文件打開失敗則返回NULL，並把錯誤代碼存在errno中。
附加說明 參數template所指的文件名稱字符串必須聲明爲數組，如:
char template[ ]=」template-XXXXXX」；
不可用char * template=」template-XXXXXX」；
範例
#include<stdlib.h>
main()
{
char template[ ]=」template-XXXXXX」;
mktemp(template);
printf(「template=%s/n」,template);
}
22.putc（將一指定字符寫入文件中）
相關函數 fopen，fwrite，fscanf，fputc
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 int putc(int c,FILE * stream);
函數說明 putc()會將參數c轉爲unsigned char後寫入參數stream指定的文件中。雖然putc()與fputc()做用相同，但putc()爲宏定義，非真正的函數調用。
返回值 putc()會返回寫入成功的字符，即參數c。若返回EOF則表明寫入失敗。
範例 參考fputc（）。
23.putchar（將指定的字符寫到標準輸出設備）
相關函數 fopen，fwrite，fscanf，fputc
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 int putchar (int c);
函數說明 putchar()用來將參數c字符寫到標準輸出設備。
返回值 putchar()會返回輸出成功的字符，即參數c。若返回EOF則表明輸出失敗。
附加說明 putchar()非真正函數，而是putc(c，stdout)宏定義。
範例 參考getchar()。
24.rewind（重設文件流的讀寫位置爲文件開頭）
相關函數 fseek，ftell，fgetpos，fsetpos
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 void rewind(FILE * stream);
函數說明 rewind()用來把文件流的讀寫位置移至文件開頭。參數stream爲已打開的文件指針。此函數至關於調用fseek(stream,0,SEEK_SET)。
返回值
範例 參考fseek()
25.setbuf（設置文件流的緩衝區）
相關函數 setbuffer，setlinebuf，setvbuf
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 void setbuf(FILE * stream,char * buf);
函數說明 在打開文件流後，讀取內容以前，調用setbuf()能夠用來設置文件流的緩衝區。參數stream爲指定的文件流，參數buf指向自定的緩衝區起始地址。若是參數buf爲NULL指針，則爲無緩衝IO。Setbuf()至關於調用:setvbuf(stream,buf,buf?_IOFBF:_IONBF,BUFSIZ)
返回值
26.setbuffer（設置文件流的緩衝區）
相關函數 setlinebuf，setbuf，setvbuf
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 void setbuffer(FILE * stream,char * buf,size_t size);
函數說明 在打開文件流後，讀取內容以前，調用setbuffer()可用來設置文件流的緩衝區。參數stream爲指定的文件流，參數buf指向自定的緩衝區起始地址，參數size爲緩衝區大小。
返回值
27.setlinebuf（設置文件流爲線性緩衝區）
相關函數 setbuffer，setbuf，setvbuf
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 void setlinebuf(FILE * stream);
函數說明 setlinebuf()用來設置文件流以換行爲依據的無緩衝IO。至關於調用:setvbuf(stream,(char * )NULL,_IOLBF,0);請參考setvbuf()。
返回值
28.setvbuf（設置文件流的緩衝區）
相關函數 setbuffer，setlinebuf，setbuf
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 int setvbuf(FILE * stream,char * buf,int mode,size_t size);
函數說明 在打開文件流後，讀取內容以前，調用setvbuf()能夠用來設置文件流的緩衝區。參數stream爲指定的文件流，參數buf指向自定的緩衝區起始地址，參數size爲緩衝區大小，參數mode有下列幾種
_IONBF 無緩衝IO
_IOLBF 以換行爲依據的無緩衝IO
_IOFBF 徹底無緩衝IO。若是參數buf爲NULL指針，則爲無緩衝IO。
返回值
29.ungetc（將指定字符寫回文件流中）
相關函數 fputc，getchar，getc
表頭文件 #include<stdio.h>
定義函數 int ungetc(int c,FILE * stream);
函數說明 ungetc()將參數c字符寫回參數stream所指定的文件流。這個寫回的字符會由下一個讀取文件流的函數取得。
返回值 成功則返回c 字符，如有錯誤則返回EOF。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
FILE *fp = NULL;
char* str;
char re;
int num = 10;
str = (char*)malloc(100);
//snprintf(str, 10,"test: %s", "0123456789012345678");
// printf("str=%s\n", str);
fp = fopen("/local/test.c","a+");
if (fp==NULL){
printf("Fail to open file\n");
}
// fseek(fp,-1,SEEK_END);
num = ftell(fp);
printf("test file long:%d\n",num);
fscanf(fp,"%s",str);
printf("str = %s\n",str);
printf("test a: %s\n",str);
while ((re=getc(fp))!=EOF){//getc能夠用做fgetc用
printf("%c",re);
}
//fread(str,10,10,fp);
fgets(str,100,fp);
printf("test a: %s\n",str);
sprintf(str,"xiewei test is:%s", "ABCDEFGHIGKMNI");
printf("str2=%s\n", str);
// fprintf(fp,"%s\n",str);
fwrite(str,2,10,fp);
num = ftell(fp);
if(str!=NULL){
free(str);
}
fclose(fp);
return 0;
}
- 1. 簡述Java IO
- 2. 簡述io流
- 3. java IO筆記(IO簡述)
- 4. 文件描述符與Linux文件IO
- 5. Linux文件---文件IO概述
- 6. 簡述PE文件
- 7. FBX文件簡述
- 8. 基礎IO 文件描述符
- 9. IO的概述，異常，File文件類
- 10. IO重定向與文件描述符
- 更多相關文章...
- • Rust 文件與 IO - RUST 教程
- • R XML 文件 - R 語言教程
- • Github 簡明教程
- • Docker容器實戰(七) - 容器眼光下的文件系統
-
每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。
- 1. 簡述Java IO
- 2. 簡述io流
- 3. java IO筆記(IO簡述)
- 4. 文件描述符與Linux文件IO
- 5. Linux文件---文件IO概述
- 6. 簡述PE文件
- 7. FBX文件簡述
- 8. 基礎IO 文件描述符
- 9. IO的概述，異常，File文件類
- 10. IO重定向與文件描述符