大纲
IO:input,output
标准IO 文件IO 文件属性获取 目录操作 库（动态库，静态库）
进程：process（程序执行的过程）
进程基础，线程（同步，互斥，条件变量），进程间通信（无名管道pipe，有名管道fifo，信号signal，共享内存shared memory，信号灯集semphore set，消息队列message queue）
一丶标准IO
1.概念
标准io：在C库中定义的一组专门用于输入输出的函数
2.特点
(1).通过缓冲机制减少系统调用，提高效率。
例如：从硬盘中读1KB文件，每次只能读1B，循环读1024次。
补充：系统调用：内核向上提供的一组接口
(2).围绕流进行操作，流用FILE*来描述，FILE代表的是结构体，描述所操作文件的信息
vi编辑器：
vscode编辑器：
跳转到定义：ctrl 左键
前后跳转：
ctrl alt -
ctrl shift -
(3).默认打开了三个流：stdin(标准输入)、stdout(标准输出)、stderr(标准错误)
3.缓存区
(1).全缓存：和文件相关
(2).行缓存：和终端相关
刷新缓存的条件：
1) 程序正常退出
2) 缓存区满刷新
3) 强制刷新fflush
4) \n在printf中不仅是换行，也是刷新标准输出缓存区的条件
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
printf("hello world\n");//\n不光是换行，还是刷新标准输出缓存区的条件(也就是把缓存区的内容打印到终端上)
fflush(NULL);//强制刷新缓存区
while(1);
return 0;//程序正常退出也可以刷新缓存区
}
(3).不缓存：标准错误 strerr
练习: 计算标准输出缓存区大小 KB
方法一：循环遍历打印
方法二：使用标准输出stdout中的_io_buf_end-_io_buf_base
4.函数接口
4.1打开文件
#include <stdio.h>
FILE *fopen(const char *path, const char *mode);
参数：path：打开文件
mode：打开方式
r：只读，流被定位到文件开头
r+：可读可写，流被定位到文件开头
w：只写，文件不存在创建，文件存在清空，流被定位到文件开头
w+：可读可写，文件不存在创建，文件存在清空，流被定位到文件开头
a：追加，文件不存在创建，存在追加，流被定位到文件末尾
a+：可读可写，文件不存在创建，存在追加，开始进行读时从头读，进行写时流被定位到文件末尾,注：当a+的方式打开文件时，写只能在末尾进行追加，定位操作是无法改变写的位置，但是可以改变读的位置.
返回值：成功：文件流
失败：NULL，并且设置errno(错误码)
#include<stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
FILE*fp;
fp=fopen("test.txt","r");
if(NULL==fp)
{
perror("fopen err");
return -1;
}
printf("fopen success\n");
return 0;
}
补充：
perror ( )用 来 将 上 一 个 函 数 发 生 错 误 的 原 因 输 出 到 标 准 设备 (stderr) 。参数 s 所指的字符串会先打印出, 后面再加上错误原因字符串。此错误原因依照全局变量errno 的值来决定要输出的字符串。 在库函数中有个errno变量，每个errno值对应着以字符串表示的错误类型。当你调用"某些"函数出错时，该函数已经重新设置了errno的值。perror函数只是将你设置的一些信息和现在的errno所对应的错误一起输出。
4.2关闭文件
#include <stdio.h>
int fclose(FILE* stream);
功能：关闭文件
参数：stream：文件流
4.3读写操作
4.3.1 fgetc()、fputc()
fgetc
#include <stdio.h>
int fgetc(FILE *stream);
功能：从文件中读一个字符
参数：stream：文件流
返回值：成功：读到字符
失败或读到文件末尾：EOF（-1）
fputc
功能：向文件中写入一个字符, 成功写入后文件指针会自动向后移动一个字节位置。
参数：c：要写的字符
stream：文件流
返回值：成功：写的字符的ASCII
失败：EOF(-1)
针对文件读写
针对终端读写
4.3.2 feof，ferror
int feof(FILE * stream);
功能：判断文件有没有到结尾，也就是当前所在位置后面还有没有字符。
返回：如果到达文件末尾，返回非零值。如果后面还有字符则返回0。
ferror
练习：用代码实现cat的功能
int main(int argc, char const *argv[])
{
if (argc != 2)
{
printf("err: %s <filename>\n", argv[0]); // 提示一下正确的格式: ./a.out <filename>
return -1;
}
// 1.打开文件
FILE *fp = fopen(argv[1], "r");
if (NULL == fp)
{
perror("fopen err");
return -1;
}
int ch;
//打印文件中内容
while ((ch = fgetc(fp)) != EOF)
printf("%c", ch);
fclose(fp);
return 0;
}
4.3.3 fgets，fputs
针对终端
fgets
#include <stdio.h>
char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);
功能：从文件中读取一串字符
参数：s：存放读取的字符串的首地址
size：读取的大小
stream：文件流
返回值：成功：读取的字符串的首地址
失败或读到文件末尾：NULL
特性：1.一次调用最多读取一行数据
2.实际读到个数为size-1个，末尾自动添加\0
fputs
#include <stdio.h>
int fputs(const char *s, FILE *stream);
功能：向文件中写字符串
参数：s：要写的内容
stream：文件流
返回值：成功：非负整数
失败：EOF
#include<stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
char buf[32]="";
fgets(buf,32,stdin);//将终端输入的字符存入buf，包括回车和\n，例如hello\n\0
printf("buf:%s\n",buf);
fgets(buf,32,stdin);//再将终端输入的字符存入buf，比如说输入66，就会将buf的前四个字符覆盖，此时buf为66\n\0o\n\0
printf("buf:%s\n",buf);
fputs("hello",stdout);//将hello输出到终端上
printf("\n");
fputs(buf,stdout);//将buf中的内容输出到终端上
return 0;
}
针对文件
练习：用函数实现wc -l的功能（计算文件行数）
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
if (argc != 2)
{
printf("err: %s <filename>\n", argv[0]);
return -1;
}
FILE *fp = fopen("test.txt", "r+");
if (NULL == fp)
{
perror("fopen err");
return -1;
}
char buf[32] = "";
int len = 0;
while (fgets(buf, 32, fp)!=NULL)//当fgets遍历到尾时返回NULL
{
if (buf[strlen(buf) - 1] == '\n')//当数组中最后一个数等于\n时行数+1
len++;
}
printf("wc-l=%d\n", len);
fclose(fp);
return 0;
}
4.3.4二进制读写文件
可以读写任意类型的数据，以二进制的方式进行读写
fread
#include <stdio.h>
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
功能：从文件流读取多个元素
参数： ptr ：用来存放读取元素 (可以用来读取任意类型的数据)
size ：元素大小 sizeof(数据类型)
nmemb ：读取对象的个数
stream ：要读取的文件
返回值：成功：读取对象的个数
读到文件尾或失败：0
fwrite
#include <stdio.h>
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
功能：将二进制数据写入文件
参数： ptr ：是一个指针，保存要输出数据的空间的地址。
size ：要写入的字节数 sizeof(数据类型)
nmemb : 要进行写入元素的个数
strem: 目标文件流指针
返回值：成功：写的元素个数
失败 ：-1
#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
FILE *fp;
int arr[3] = {1, 2, 3};
int data[3] = {};
fp = fopen(argv[1], "r+");
if (fp == NULL)
{
perror("fopen err");
return -1;
}
fwrite(arr, sizeof(int), 3, fp);//将arr数组中的三个元素转换为二进制，存放到文件流中
//将位置指针定位到文件开头，不然上一步是写操作所以接着读的话会从末尾开始读从而什么都读不到
rewind(fp); //定位到文件开头
int i =fread(data, 4, 4, fp);//将文件流中的二进制数转换为要存放的数据类型存储到data中
printf("%d\n",i);//虽然设置的读出个数为4，但是因为只有3个数，所以正确读出的个数为3
printf("%d %d %d\n", arr[0], arr[1], arr[2]);
printf("%d %d %d\n", data[0], data[1], data[2]);
return 0;
}
4.4 文件定位操作
wind
#include <stdio.h>
void rewind(FILE *stream);
功能：将文件位置指针定位到起始位置
fseek
#include <stdio.h>
int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
功能：文件的定位操作
参数：stream：文件流
offset：偏移量：正数表示向后文件尾部偏移，负数表示向文件开头偏移
whence：相对位置：
SEEK_SET:相对于文件开头
SEEK_CUR:相对于文件当前位置
SEEK_END:相对于文件末尾
返回值：成功：0
失败：-1
#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
FILE *fp;
fp = fopen(argv[1], "r+");
if (fp == NULL)
{
perror("fopen err");
return -1;
}
fseek(fp,5,SEEK_SET);//向后移动五个单位到6
char a=fgetc(fp);
printf("%c\n",a);
rewind(fp);//让光标回到头
char b=fgetc(fp);
printf("%c\n",b);
return 0;
}
ftell
#include <stdio.h>
long ftell(FILE *stream);
功能：获取位置指针当前的文件位置
参数：要检测的文件流
返回值：成功：当前的文件位置，出错：-1
#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
FILE *fp;
fp = fopen(argv[1], "r+");
if (fp == NULL)
{
perror("fopen err");
return -1;
}
//计算文件字符个数
fseek(fp,0,SEEK_END);//让光标移动到尾
int len=ftell(fp);//让len记录广表达当前位置
printf("%d\n",len);
return 0;
}
补充：
1.rewind(fp)和fseek(fp, 0, SEEK_SET)等价
2.可以通过此函数计算文件中字符个数
3.当打开文件的方式为a或a+时，fseek不起作用
4.5 重定向打开文件
freopen
#include <stdio.h>
FILE * freopen(const char *pathname, const char *mode, FILE* fp)
功能：将指定的文件流重定向到打开的文件中
参数：path：文件路径
mode：打开文件的方式（同fopen）
fp：文件流指针
返回值：成功：返回文件流指针
失败：NULL
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版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/qq_64136247/article/details/141452096
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