C 语言中字符的输入输出

一、缓冲区

　　无缓冲输入：对于用户输入的字符在进行回显之后立即重复打印字符，换句话说，正在等待的程序可立即使用输入的字符。

　　缓冲输入：大部分系统是输入时，在键入Enter键之间不会重复打印刚输入的字符，此时用户输入的字符被储存在一个被称为缓冲区（buffer）的临时存储区，只有键入Enter键之后，程序才可使用用户输入的字符。

　　缓冲区的必要性：1 - 把若干个字符作为一个块进行传输比逐个发送这些字符节约时间；2 - 如果用户输入了错误的字符，可以直接通过键盘进行错误的修正，当最后键入Enter键之后，才向程序传输输入值。

　　【无缓冲输入、缓冲输入各有优势，根据具体的应用场景进行运用。】

　　缓冲区的分类：完全缓冲 I/O 和 行缓冲 I/O。【完全缓冲 I/O：当缓冲区被填满时才刷新缓冲区（也就是将内容传递到目的地），常见的应用场景是文件输入，缓冲区的大小主要取决于系统，常见的大小是 512 Byte 和 4096 Byte；行缓冲 I/O：在出现换行符时刷新缓冲区，键盘输入通常是行缓冲，只有在键入Enter键之后才会刷新缓冲区。】

二、文件、流和键盘输入

　　文件（file）是存储器中储存信息的区域。通常文件都是保存在某种永久存储器中（U盘、硬盘等）。C 语言中包含许多打开、读取、写入和关闭文件的库函数。从较底层面上来讲，C可以使用主机OS的基本文件工具直接对文件进行处理，这些直接调用OS的函数被称为底层 I/O （low-level I/O）。由于计算机系统各不相同，不可能为普通的底层 I/O 创建标准库。从较高层面上来讲，C 还可以通过标准 I/O 包（standard I/O package）来处理文件，这些涉及到创建用于处理文件的标准模型和一套标准 I/O 函数。从概念上看，C 程序处理的是流而不是直接处理文件。

　　流（stream）是一个实际输入或输出映射的理想化数据流，以为着不同属性和不同种类的输入，由属性统一的流来表示。对于C 程序来说，打开文件的过程就是把流与文件相关联，读写操作都是通过流来完成。

　　stdin 流：键盘输入；stdout 流：屏幕输出。

　　getchar()、puthar()、printf()、scanf()函数都是标准 I/O 包的成员。

三、重定向输入 / 输出

　　funtion < file

　　funtion：系统编译生成的可执行文件，其功能是获取用户从键盘输入的输入信息。

　　file：文本文件名。

　　‘ < ’：UNIX 和 Windows 的重定向运算符。

　　上述命令的功能：把 file 中的内容导入 function 程序中。function 程序本身并不知道（或不关心）输入的内容是来自文件还是键盘，只知道这是需要导入的字符流，读取内容并把字符逐个打印到屏幕上，知道读取到文件结尾（EOF）。【C 把文件和 I/O 设备放在一个层面。】　

　　funtion > myfile

　　funtion：系统编译生成的可执行文件，其功能是获取用户从键盘输入的输入信息。

　　myfile：文本文件名。

　　‘ > ’：UNIX 和 Windows 的重定向运算符。

　　上述命令的功能：创建一个名为 myfile 的文件，之后把 function 的输出（键盘输入的副本）重定向至 myfile 文件中。如果 myfile 文件之前就已存在，通常会擦除该文件的内容，然后替换成新的内容。对于 function 程序来说，在下一行的开始出按下 Ctrl + D (UNIX) 或 Ctrl + Z (DOS) 即可结束程序。

　　funtion < file > myfile

　　组合重定向，制作一份 file 的副本。命令与重定向运算符的顺序无关，也就是说，file 和 myfile 及其运算符的相对位置可变。

　　【重定向运算符链接一个可执行程序（包括标准OS命令）和一个数据文件，不能用于连接一个数据文件和另外一个数据文件，也不能用于连接一个程序与另外一个程序。】

　　【使用重定向运算符不能一次性读取多个文件的输入，也不能一次性输出定向至多个文件。】