1. 标准IO
与文件IO函数相类似，标准IO库中提供的是fopen、fclose、fread、fwrite等面向流对象的IO函数，这些函数在实现时本身就要调用linux的文件IO这些系统调用。
2. 标准IO的缓冲机制
由于IO设备的访问速度与CPU的速度相差好几个数量级，为了协调IO设备与CPU的速度的不匹配，对于块设备，内核使用了页高速缓存，即数据会先被拷贝到操作系统内核的页缓存区中，然后才会从操作系统内核的缓存区拷贝到应用程序的地址空间。
当应用程序尝试读取某块数据的时候，如果这块数据已经存放在页缓存中，那么这块数据就可以立即返回给应用程序，而不需要经过实际的物理读盘操作。当然，如果数据在应用程序读取之前并未被存放在页缓存中，那么就需要先将数据从磁盘读到页缓存中去。对于写操作来说，应用程序也会将数据先写到页缓存中去，数据是否被立即写到磁盘上去取决于应用程序所采用的写操作机制：如果用户采用的是同步写机制,那么数据会立即被写回到磁 盘上，应用程序会一直等到数据被写完为止；如果用户采用的是延迟写机制，那么应用程序就完全不需要等到数据全部被 写回到磁盘，数据只要被写到页缓存中去 就可以了。在延迟写机制的情况下，操作系统会定期地将放在页缓存中的数据刷到磁盘上。与异步写机制不同的是，延迟写机制在数据完全写到磁盘上得时候不会通 知应用程序，而异步写机制在数据完全写到磁盘上得时候是会返回给应用程序的。
标准IO提供三种类型的缓冲：
全缓冲：
填满标准IO缓冲区后才进行实际的IO操作。对于在磁盘上的文件通常由标准IO库实施全缓冲的。在一个流上执行第一次I/O操作时，相关标准I/O函数通常调用malloc获得需使用的缓存区。
行缓冲：
当在输入和输出中遇到换行符时，标准IO库执行IO操作。通常涉及到终端（例如标准输入和标准输出）使用的是行缓冲。
对于行缓冲有两个限制：
第一，因为标准IO库用来收集每一行的缓冲区的长度是固定的，所以只要填满了缓冲区，那么即使还没有写一个换行符，也进行IO操作。
第二，任何时候只要通过标准IO库要求从（a）一个不带缓存的流，或者（b）一个行缓存的流（它要求从内核得到数据）得到输入数据，那么就会造成冲洗所有行缓冲输出流（因为后面读取的数据可能就是前面输出的数据）。其实第二种情况我们会经常遇到，当我们先调用printf输出一串不带换行符的字符时，执行完这条printf语句并不会立刻在屏幕中显示我们输出的数据，当我们接下来调用scanf从标准输入读取数据时，我们才看到前面输出的数据。
不带缓冲：
标准IO库不对字符进行存储。例如，如果用标准IO函数fputs写15个字符到不带缓冲的流中，则该函数很可能直接调用write系统调用将这些字符立即写到相关的文件中。标准出错流stderr是不带缓冲的，这样为了让出错的信息可以尽快的显示出来。
3. 标准IO函数
3.1 fopen函数
#include <stdio.h> FILE *fopen(const char *path, const char *mode);//mode为操作权限 //打开一个指定的文件 FILE *fdopen(int fd, const char *mode); //取一个现存的文件描述符，并使一个标准I/O流与该描述符相结合 FILE *freopen(const char *path, const char *mode, FILE *stream); //用于重定向输入输出流的函数，将stream中的标准输入、输出、错误或者文件流重定向为filename文件中的内容。linux下需要重定向输出很容易使用 ./程序名 >test （>>test 追加）,windows下的输入输出重定向可以使用freopen。
返回值： 成功返回一个FILE文件流指针，失败返回NULL，并且设置errno全局变量。 参数：
mode： r:以只读方式打开文件，该文件必须存在，返回的文件流指针位于文件开始 r+ :以读/写方式打开文件，该文件必须存在，返回的文件流指针位于文件开始 w:打开只写文件，若文件存在则文件长度清为零，即该文件内容会消失；若文件不存在则创建该文件 w+:打开可读/写文件，若文件存在则文件长度清为零，即该文件内容会消失；若文件不存在则创建该文件 a:以附加的方式打开只写文件。若文件不存在，则会创建该文件；如果文件存在，则写入的数据会被加到文件尾后，即文件原先的内容会被保留。 a+:以附加方式打开可读/写的文件。若文件不存在，则会创建该文件，如果文件存在，则写入的数据会被加到文件尾后，即文件原先的内容会被保留。
stream: 文件指针，通常使用标准流文件(stdin/stdout/stderr)
fdopen常用于由创建管道及网络通信通道函数返回的描述符（我们可能从 open，dup，dup2，fcntl，pipe，socket，socketpair或accept函数得到此文件描述符）。因为这些特殊类型的文件不能用fopen打开，因此必须先调用设备专用函数以获得一个文件描述符，然后再用fdopen使一个标准I/O流与该描述符相关联，形态必须和原先文件描述词读写模式相同。
对于fdopen函数，mode的参数稍有区别：1.因为该描述符已被打开，所以fdopen为写而打开并不截短该文件。2.不能用于创建文件（因为一个描述符引用一个文件，则该文件一定存在）。
例程：
fopen和fdopen函数
FILE *fp;
int fd;
if ((fp = fopen ("hello.txt", "w+")) == NULL)
printf("fopen file error
");
return 0;}
fprintf(fp , "hello word
");
fclose(fp);
if ((fd = open("hello.txt", O_RDWR )) == 1) {
printf("open file fail
");
return 0;}
if ((fp = fdopen( fd , "a+")) == NULL)
printf("fdopen open
");
return 0;
}
fprintf(fp , "linux c program");
fclose(fp);
freopen函数
freopen("test.in", "r", stdin);
程序的输入就会从标准输入流stdin转换到从文件"test.in"中输入。
freopen("test.out", "w", stdout);
程序的输出就会从原来的标准输出变成写入文件"test.out"中。
3.2 fread函数
#include <stdio.h> size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream); 返回值： 成功时fread返回的值与nmemb相等；若小于nmemb但是大于0，则可能是到了文件末尾，不够次数；若返回0，则是文件读取错误，不满一个size的大小。
所以循环读取文件的时候，while(可以判断是否大于等于0)作为条件，里面再基于feof函数判断是否到了文件末尾而退出循环。 参数： Ptr:读取的数据存储的位置 Size:读取的每个单元的大小 Nmemb：读取的单元数量 Stream：从哪个文件流读取数据
fread不能区分到达文件尾和错误，因此必须使用feof和ferror函数确定是到达文件尾，还是发生错误。
例程：
int s[10]; if (fread(s, sizeof(int), 10, fp) < 0) { perror(“fread”); return -1; }
3.3 fwrite函数
#include <stdio.h>
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
返回值：
成功时fwrite返回的值与nmemb相等；若小于nmemb表示出错，可以用perror函数查看错误原因。
参数：
prt:要写入的数据缓冲区
size：每次写入的单元大小
nmemb：写入的单元数
stream：写入到哪个文件流
例程1：
struct student { int no; char name[8]; float score; } s[] = {{ 1, “zhang”, 97}, {2, “wang”, 95}}; fwrite(s, sizeof(struct student), 2, fp);
例程2：
write.c
#include <stdio.h> #define PATH "./1.txt" typedef struct PEOPLE{ char name[10]; int age; char addr[10]; }PEOPLE; //name和addr不能用指针形式，不然用fwrite的时候，用sizeof计算会有问题，导致写入后乱码 int main(void) { FILE *fp; PEOPLE Myself; int len; Myself.age = 24; strcpy(Myself.name, "zhuangsan"); strcpy(Myself.addr, "shenzhen"); fp = fopen(PATH, "w"); if(fp == NULL) { perror("fopen:");
return 0; } //sizeof计算的是已用内存长度，如果是字符串指针，用strlen len = fwrite(&Myself, sizeof(struct PEOPLE), 1, fp); if(len < 1) { perror("fwrite:");
return 0; } return 1; }
read.c
#include <stdio.h> typedef struct PEOPLE{ char name[10]; int age; char addr[10]; }PEOPLE; #define PATH "./1.txt" int main(void) { PEOPLE Myself; FILE *fp; int len; fp = fopen(PATH, "r"); if(fp == NULL) { perror("fopen:");
return 0; } len = fread(&Myself, sizeof(struct PEOPLE), 1, fp); if(len < 1) { perror("fread:");
return 0; } printf("name = %s ", Myself.name); printf("age = %d ", Myself.age); printf("addr = %s ", Myself.addr); return 1; }
3.4 fclose函数
#include <stdio.h>
int fclose(FILE *fp);
返回值：
成功返回0，刷新缓存，失败返回EOF，并且设置errno。
3.5 fseek函数
#include <stdio.h>
int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
返回值：
重定位成功返回0，否则返回非零值
参数：
stream：文件指针
offset：指针的偏移量（该指针和文件指针不一样，该指针指的是文件内部数据）
whence：指针偏移起始位置
SEEK_SET 即0 文件开头
SEEK_CUR 即1 文件当前位置
SEEK_END 即2 文件结尾
fseek(fp,100,SEEK_SET);把fp指针移动到离文件开头100字节处
fseek(fp,100,SEEK_CUR);把fp指针移动到离文件当前位置100字节处
fseek(fp,100,SEEK_END);把fp指针退回到离文件结尾100字节处
fseek的作用：重定位文件内部的指针。
需要注意的是该函数不是重定位文件指针，而是重定位文件内部的指针，让指向文件内部数据的指针移到文件中我们感兴趣的数据上，重定位主要是这个目的。
说明：执行成功，则stream指向以whence为基准，偏移offset个字节的位置。执行失败(比方说offset偏移的位置超出了文件大小)，则保留原来stream的位置不变。
3.6 fflush函数
#include<stdio.h>
int fflush(FILE *stream);
参数:
stream就是由fopen打开的文件流
fflush函数把文件流里的所有未写出的数据立即写出。调用fclose函数隐含执行了一次fflush操作，所以不必在调用fclose之前调用fflush。
3.7 fgetc、getc和getchar函数
#include<stdio.h> int fgetc(FILE *stream); int getc(FILE *stream); int getchar();
fgetc函数从文件流里取出下一个字节并把它作为一个字符返回。当它到达文件尾或出现错误时返回EOF。
getc函数作用同fgetc一样。
getchar函数的作用相当于getc(stdin)，从标准输入里读取下一个字符。
fgetc和getc的区别：
fgetc是一个函数，而getc是一个宏。一般来说宏产生较大的代码，但是避免了函数调用的堆栈操作，所以速度会比较快。getc的参数不应当是具有副作用的表达式。宏都要避免用副作用表示式
1. 很多RISC处理器（如SUN SPARC）使用寄存器窗口重叠技术，（http://server.chinabyte.com/404/157904_1.shtml）
2.在寄存器充足的情况下，根本不需要堆栈操作，fgetc函数比getc宏更快
3. 在多线程的情况下，为了线程同步，getc和fgetc可能是相同的。
什么是副作用的表示式？
在这个程序中，z2我想算8*8，但是传入的参数是5+3,6+2,宏替换之后就变成了5+3*6+2，最后结果就成了25。
3.8 fputc、putc和putchar函数
#include<stdio.h> int fputc(int c, FILE *stream); int putc(int c, FILE *stream); int putchar(int c);
fputc函数把一个字符写到输出文件流中。返回值是写入的值，失败返回EOF。
putc函数作用同fputc函数.
putchar函数相当于putc(c,stdout)，将字符c写到标准输出文件流中。
注意：即使fgetc和fputc这些的返回值和参数都是int的，但是读取和写入都是以字符来传递的。
3.9 fgets和gets函数
#include <stdio.h> char *fgets(char *s, int n, FILE *stream); char *gets(char *s);
参数：
-
str-- 这是指向一个字符数组的指针，该数组存储了要读取的字符串。
-
n-- 这是要读取的最大字符数（包括最后的空字符）。通常是使用以 str 传递的数组长度。
-
stream-- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象标识了要从中读取字符的流。
fgets函数把读到的字符写到s指向的字符串里，直到遇到换行符或者已经读取n-1个字符或者遇到文件尾。它会把遇到的换行符也传递到接收字符串里，再加上一个表示结尾的空字符尾0。
fgets成功完成时返回一个指向字符串s的指针，如果文件流已经到达文件尾，fgets会设置这个文件流的EOF标识并返回一个空指针。如果出现读错误，fgets返回一个空指针并设置errno。
与gets相比使用这个好处是：读取指定大小的数据，避免gets函数从stdin接收字符串而不检查它所复制的缓存的容积导致的缓存溢出问题。
gets函数从标准输入读取数据并丢弃遇到的换行符，并在接收字符串尾部加上一个null字节。警告：gets对传输字符的个数并没有限制，所以它可能会溢出自己的传输缓冲区，所以应该避免使用gets函数。
实例：
#include<string.h>
#include<stdio.h>
int main ( void )
{
FILE*stream;
char string[]="Thisisatest";
char msg[20];
stream=fopen("DUMMY.FIL","w+");
fwrite(string,strlen(string),1,stream);
fseek(stream,0,SEEK_SET);
fgets(msg,strlen(string)+1,stream);
printf("%s",msg);
fclose(stream);
return 0;
}
3.10 fputs和puts函数
#include <stdio.h>
int fputs(const char *str, FILE *stream);
int puts(const char *str);
参数：
str：这是一个数组，包含了要写入的以空字符终止的字符序列
stream：指向FILE对象的指针，该FILE对象标识了要被写入字符串的流
返回值：
函数返回值为非负整数，否则返回EOF（符号常量，其值为-1）；
成功写入一个字符串后，文件的位置指针会自动后移
fputs是一个函数，具有的功能是向指定的文件写入一个字符串（不自动写入字符串结束标记符‘ ’）。
puts()函数用来向标准输出设备（屏幕）输出字符串并换行，具体为：把字符串输出到标准输出设备，将' '转换为回车换行。
fputs和puts的区别：
1.puts() 只能向标准输出流输出，而 fputs() 可以向任何流输出。
2.使用 puts() 时，系统会在自动在其后添加换行符；而使用 fputs() 时，系统不会自动添加换行符。
那么这是不是意味着使用 fputs() 时就要在后面添加一句“printf(" ")；”换行呢？看情况！如果输入时使用的是 gets()，那么就要添加 printf 换行；但如果输入时用的是 fgets()，则不需要。
因为使用 gets() 时，gets() 会将回车读取出来并丢弃，所以换行符不会像 scanf 那样被保留在缓冲区，也不会被 gets() 存储；而使用 fgets() 时，换行符会被 fgets() 读出来并存储在字符数组的最后，这样当这个字符数组被输出时换行符就会被输出并自动换行。
但是也有例外，比如使用 fgets() 时指定了读取的长度，如只读取 5 个字符，事实上它只能存储 4 个字符，因为最后还要留一个空间给 ' '，而你却从键盘输入了多于 4 个字符，那么此时“敲”回车后换行符就不会被 fgets() 存储。数据都没有地方存放，哪有地方存放换行符呢！此时因为 fgets() 没有存储换行符，所以就不会换行了。
实例：
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
int main(void)
{
int i;
char string[20];
for(i=0;i<10;i++)
string[i]='a';
string[10]=' ';
puts(string);
getch();
return 0;
}
puts输出字符串时要遇到' ’也就是字符结束符才停止，如上面的程序加上一句 string[10]=' ';
3.11 printf、fprintf和sprintf函数
#include <stdio.h> int printf(const char *format, ...); int sprintf(const *s, const char *format, ...); int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);
printf函数将输出送到标准输出流。
sprintf函数把输出加上一个结尾空字符送到字符串s中。
fprintf函数把输出输送到指定的文件流中。
format为输出格式类型，通常有以下几种常用的转换控制符:
3.12 scanf、fscanf和sscanf函数
#include<stdio.h> int scanf(const char *format, ...); int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...); int sscanf(const char *s，const char *format,. ...);
scanf系列函数使用一个格式字符串来控制输入数据的转化。
scanf函数从标准输入流中读入数据。fscanf函数从指定的文件流中读入数据。sscanf函数则从指定的字符串中读入数据。
format为输入格式类型，通常有以下几种常用的转换控制符:
用法：https://blog.csdn.net/respectableking/article/details/76478897
3.13 ftell函数、rewind函数
#include <stdio.h> long ftell(FILE *stream); void rewind(FILE *stream); rewind()函数无返回值，fseek成功返回0，ftell成功返回当前偏移量，失败返回-1，并且设置errno。
4. 例程
例1：
#include <string.h>
#include <stdio.h>
int main(void)
{
FILE *stream;
char msg[] = "this is a test";
char buf[20];
if ((stream = fopen("DUMMY.FIL", "w+"))
== NULL)
{
fprintf(stderr,"Cannot open output file.
");
return 1;
}
/* write some data to the file */
fwrite(msg, strlen(msg)+1, 1, stream);
/* seek to the beginning of the file */
fseek(stream, SEEK_SET, 0);
/* read the data and display it */
fread(buf, 1, strlen(msg)+1, stream);
printf("%s
", buf);
fclose(stream);
return 0;
}
例2：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
FILE *fp1, *fp2; //流指针
char buf[1024]; //缓冲区
int n; //存放fread和fwrite函数的返回值
if(argc <=2) //如果参数错误
{
printf("请输入正确的参数
!"); //参数错误
}
if ((fp1 = fopen(*(argv+1), "rb")) == NULL)
//以只读方式打开源文件，读开始位置为文件开头
{
printf("读源文件%s发生错误
",*(argv+1));
return 1; //出错退出
}
if ((fp2 = fopen(*(argv+2), "wb")) == NULL)
//以只写方式打开目标文件，写开始位置为文件结尾
{
printf("打开目标文件%s失败
",*(argv+2));
return 2; //出错退出
}
//开始复制文件，文件可能很大，缓冲一次装不下，所以使用一个循环进行读写*/
while ((n = fread(buf, sizeof(char), 1024, fp1)) > 0)
{
//读源文件，直到将文件内容全部读完*/
if (fwrite(buf, sizeof(char), n, fp2) == -1)
{
//将读出的内容全部写到目标文件中去
printf("写如文件发生错误
");
return 3; /*出错退出*/
}
}
printf("从源文件%s读数据写入目标文件%s中完成
",*(argv+1),*(argv+2)); //输出对应的提示
if(n == -1)
{
//如果因为读入字节小于0而跳出循环，则说明出错了*/
printf("读文件发生错误
");
return 4; /*出错退出*/
}
fclose(fp1); /*操作完毕，关闭源文件和目标文件*/
fclose(fp2);
return 0;
}
关于换行符的一些：https://blog.csdn.net/weixin_44879687/article/details/89739899