Linux中的标准文件I/O流
1.fopen
表头文件
include<stdio.h>
定义函数
FILE * fopen(const char * path,const char * mode);
函数说明
参数path字符串包含欲打开的文件路径及文件名，参数mode字符串则代表着流形态。
mode有下列几种形态字符串:
r 打开只读文件，该文件必须存在。
r+ 打开可读写的文件，该文件必须存在。
w 打开只写文件，若文件存在则文件长度清为0，即该文件内容会消失。若文件不存在则建立该文件。
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。若文件不存在则建立该文件。
a 以附加的方式打开只写文件。若文件不存在，则会建立该文件，如果文件存在，写入的数据会被加到文件尾，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，则会建立该文件，如果文件存在，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。
上述的形态字符串都可以再加一个b字符，如rb、w+b或ab＋等组合，加入b 字符用来告诉函数库打开的文件为二进制文件，而非纯文字文件。不过在POSIX系统，包含Linux都会忽略该字符。由fopen()所建立的新文件会具有S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IWGRP|S_IROTH|S_IWOTH(0666)权限，此文件权限也会参考umask值。
返回值
文件顺利打开后，指向该流的文件指针就会被返回。若果文件打开失败则返回NULL，并把错误代码存在errno 中。
注意：
一般而言，开文件后会作一些文件读取或写入的动作，若开文件失败，接下来的读写动作也无法顺利进行，所以在fopen()后请作错误判断及处理。
2.fread函数和fwrite函数
1.函数功能
用来读写一个数据块。
2.一般调用形式
fread(buffer,size,count,fp);
fwrite(buffer,size,count,fp);
3.说明
（1）buffer：是一个指针，对fread来说，它是读入数据的存放地址。对fwrite来说，是要输出数据的地址。
（2）size：要读写的字节数；
（3）count:要进行读写多少个size字节的数据项；
（4）fp:文件型指针。
注意：1 完成一次写操(fwrite())作后必须关闭流(fclose())，因为fwrite写数据后，数据只是到了缓冲区，而没有真正的写在了文件里，等fclose执行后，fclose函数隐含包含了一次fflush操作，把缓冲区内的数据冲洗到终端;
2 完成一次读操作(fread())后，如果没有关闭流(fclose()),则指针(FILE * fp)自动向后移动前一次读写的长度，不关闭流继续下一次读操作则接着上次的输出继续输出;fread()用来从文件流中读取数据。参数fp为已打开的文件指针，参数ptr 指向欲存放读取进来的数据空间，读取的字符数以参数size*nmemb来决定。Fread()会返回实际读取到的nmemb数目，如果此值比参数nmemb 来得小，则代表可能读到了文件尾或有错误发生，这时必须用feof()或ferror()来决定发生什么情况。
fwrite()用来将数据写入文件流中。参数fp为已打开的文件指针，参数buffer指向欲写入的数据地址，总共写入的字符数以参数size*nmemb来决定。Fwrite()会返回实际写入的nmemb数目。
3 fprintf() ：
#include <stdio.h>
int fprintf( FILE *stream, const char *format, ... );
函数功能：把格式化的数据写入某个字符串
函数原型：int sprintf( char *buffer, const char *format [, argument] … );
返回值：字符串长度（strlen）
char name[20] = "Mary";
FILE *out;
out = fopen( "output.txt", "w" );
if( out != NULL )
fprintf( out, "Hello %s\n", name );
格式化规定符
%d 十进制有符号整数
%u 十进制无符号整数
%f 浮点数
%s 字符串
%c 单个字符
%p 指针的值
%e 指数形式的浮点数
%x, %X 无符号以十六进制表示的整数
%0 无符号以八进制表示的整数
%g 自动选择合适的表示法
按格式输入到流，其原型是int fprintf(FILE *stream, const char *format[, argument, ...]);其用法和printf()相同，不过不是写到控制台，而是写到流罢了。注意的是返回值为此次操作写入到文件的字节数。如int c = fprintf(fp, "%s %s %d %f", str1,str2, a, b) ;str1：10字节；str2： 10字节；a：2字节；b：8字节，c为33，因为写入时不同的数据间自动加入一个空格。
4.fclose
函数原型：int fclose(FILE *stream)
功能：关闭一个文件流，使用fclose就可以把缓冲区内最后剩余的数据输出到磁盘文件中，并释放文件指针和有关的缓冲区
返回值
若关文件动作成功则返回0，有错误发生时则返回EOF并把错误代码存到errno。
fopen /open区别
UNIX环境下的C 对二进制流文件的读写有两套班子：1) fopen,fread,fwrite ; 2) open, read, write
这里简单的介绍一下他们的区别。
- fopen 系列是标准的C库函数；open系列是 POSIX 定义的，是UNIX系统里的system call。
也就是说，fopen系列更具有可移植性；而open系列只能用在 POSIX 的操作系统上。 - 使用fopen 系列函数时要定义一个指代文件的对象，被称为“文件句柄”（file handler），是一个结构体；而open系列使用的是一个被称为“文件描述符” （file descriptor）的int型整数。
- fopen 系列是级别较高的I/O，读写时使用缓冲；而open系列相对低层，更接近操作系统，读写时没有缓冲。由于能更多地与操作系统打交道，open系列可以访问更改一些fopen系列无法访问的信息，如查看文件的读写权限。这些额外的功能通常因系统而异。
- 使用fopen系列函数需要"#include <sdtio.h>"；使用open系列函数需要"#include <fcntl.h>" ，链接时要之用libc（-lc）
小结：
总的来说，为了使程序获得更好的可移植性，未到非得使用一些fopen系列无法实现的功能的情况下，fopen系列是首选。
read/write和fread/fwrite区别
1,fread是带缓冲的,read不带缓冲.
2,fopen是标准c里定义的,open是POSIX中定义的.
3,fread可以读一个结构.read在linux/unix中读二进制与普通文件没有区别.
4,fopen不能指定要创建文件的权限.open可以指定权限.
5,fopen返回指针,open返回文件描述符(整数).
6,linux/unix中任何设备都是文件,都可以用open,read.
如果文件的大小是8k。
你如果用read/write，且只分配了2k的缓存，则要将此文件读出需要做4次系统调用来实际从磁盘上读出。
如果你用fread/fwrite，则系统自动分配缓存，则读出此文件只要一次系统调用从磁盘上读出。
也就是用read/write要读4次磁盘，而用fread/fwrite则只要读1次磁盘。效率比read/write要高4倍。
如果程序对内存有限制，则用read/write比较好。
都用fread 和fwrite,它自动分配缓存,速度会很快,比自己来做要简单。如果要处理一些特殊的描述符,用read 和write,如套接口,管道之类的
系统调用write的效率取决于你buf的大小和你要写入的总数量，如果buf太小，你进入内核空间的次数大增，效率就低下。而fwrite会替你做缓存，减少了实际出现的系统调用，所以效率比较高。
如果只调用一次(可能吗?)，这俩差不多，严格来说write要快一点点(因为实际上fwrite最后还是用了write做真正的写入文件系统工作)，但是这其中的差别无所谓。
fclose与close的区别
C FILE *流在内部使用缓冲I / O. fclose（）刷新此缓冲区，然后在OS级别关闭文件描述符。close（）'FILE *流可能无法刷新此内部缓冲区，您可能会丢失数据。因此对于C流总是使用C fxxx（）函数
fclose函数隐含包含了一次fflush操作，把缓冲区内的数据冲洗到终端（因为标准I/O的操作对文件有缓冲，所以需要刷新缓冲区，close没有这个操作，也没有必要刷新的操作，因为对应的open,write,read没有缓冲）
在标准IO中，对于文件的读写无非三种方式：
(1) 每次一个字符的I / O。
(2) 每次一行的I / O。
(3) 直接I / O。
似乎这些函数看起来很简单，但只有理解了这些函数，你才知道该如何使用，例如怎样来判断读取的文件是否结束，怎样来统计文件的行数，等等。
下面先来回顾下读取文件的三种方式，然后再举例看下怎样使用。
一次读或写一个字符，使用getc、fgetc或getchar。如果流是带缓存的，则标准I / O函数处理所有缓存。三个函数原型如下：
#include <stdio.h>
int getc(FILE *fp) ;
int fgetc(FILE *fp) ;
int getchar(void);
三个函数的返回：若成功则为下一个字符，若已处文件尾端或出错则为EOF。强调的是不管是出错还是到达文件尾端，这三个函数都返回同样的值。为了区分这两种不同的情况，必须调用ferror()或feof()。
一次读或写一行，使用fgets和gets。两个函数原型如下：
#include <stdio.h>
Char *gets(char *s) ;
Char *fgets(char *s,int size,FILE *steam)
两个函数返回：若成功则为buf，若已处文件尾端或出错则为null。这两个函数都指定了缓存地址，读入的行将送入其中。gets()从标准输入读，而fgets()则从指定的流读。
对于fgets()，必须指定缓存的长度为n。此函数一直读到下一个新行符为止，但是不超过n-1个字符，读入的字符被送入缓存，该缓存以null字符结尾。如若该行，包括后一个新行符的字符数超过n-1，则只返回一个不完整的行，而且缓存总是以null字符结尾。对fgets()的下一次调用会继续读该行。
直接I / O使用的是fread。每次I / O操作读某种数量的对象，而每个对象具有指定的长度。这个函数常用于从二进制文件中读一个结构。原型如下：
int fread(void * ptr,int objsize,int objnum,FILE *fp);
这个函数返回：读的对象数。fputs()在遇到null字节时就停止，而在结构中可能含有null字节，所以不能使用每次一行函数实现这种要求，而fread能使我们一次读整个结构。
下面看下如何利用上面提到的标准IO读函数来判断你读取的文件是否结束以及如何来统计文件的行数。
1、判断文件结束有三种方式：
a) 当用fgetc(src)返回的int值为EOF时，读到文件的末尾
b) 当用fgets(p,1024,src)返回的指针为NULL时，读到文件的末尾
c) 当用fread(s,1,20,src)返回的个数小于20时，读到文件的末尾
实现起来简单明了，就不再细说。
2、统计文件的行数
a) 当用fgetc(src)返回的int值为’\n’时行数加一。
b) 当用fgets(p,1024,src)返回的指针不为NULL时，你的缓冲即提供的p[1024]已经读到字符，这个时候实际上有两种情况，一种你读进来的字符长度小于1024个，这个时候一行结束，行数加一，另一种比较复杂，由于受自己定义的缓冲的限制，一次只能读进来1023个，如果恰好这个时候你刚好读完一行，那p[]1022]里存放的一定’\n’,如果不是，那你的一行还一定没有结束了。
程序如下：
Int n;
A) While(fgetc(src)’\n’)
N++;
B） while(fgets(p,1024,src)!=NULL)
{
If(strlen(p)<1024||p[1022]’\n’)
N++;
}
标准I/O操作函数
1）打开文件
打开文件有3个标准函数，分别为fopen()、fdopen()和freopen()。它们可以不同的模式打开，但都返回一个指向FILE的指针，该指针指向对应的I/O流。此后，对文件的读写都是通过这个FILE指针来进行的。其中，fopen()函数可以指定打开文件的路径和模式，fdopen()函数可以指定打开的文件描述符和模式，而freopen()函数除可指定打开的文件、模式外，还可指定特定的I/O流。
fopen()函数语法要点
其中，mode类似于open()函数中的flag，可以定义打开文件的访问权限等，表2.17说明了fopen()中mode的各种取值。
mode取值说明
注意：在每个选项中加入b字符用来告诉函数库打开的文件为二进制文件，而非纯文本文件。不过在Linux系统中会自动识别不同类型的文件而将此符号忽略。
fdopen()函数语法要点
freopen()函数语法要点
2）关闭文件
关闭标准流文件的函数为fclose()，该函数将缓冲区内的数据全部写入到文件中，并释放系统所提供的文件资源。
fclose()函数语法要点
3）读文件
在文件流被打开后，可对文件流进行读写等操作，其中，读操作的函数为fread()。
fread()函数语法要点
4）写文件
fwrite()函数用于对指定的文件流进行写操作。
fwrite()函数语法要点
文件打开之后，根据一次读写文件中字符的数目可分为字符输入/输出、行输入/输出和格式化输入/输出，下面分别对这3种不同的方式进行讨论。
1）字符输入/输出
字符输入/输出函数一次仅读写一个字符。其中字符输入/输出函数的语法如下表所示：
字符输入函数语法
字符输出函数语法
这几个函数功能类似，其区别仅在于getc()和putc()通常被实现为宏，而fgetc()和fputc()不能实现为宏，因此，函数的实现时间会有所差别。
下面这个实例结合fputc()和fgetc()，将标准输入复制到标准输出中。
/*fput.c*/
#include<stdio.h>
main()
{
int c;
/* 把fgetc()的结果作为fputc()的输入 */
fputc(fgetc(stdin), stdout);
}
输出结果：
$ ./fput
w（用户输入）
w（屏幕输出）
2）行输入/输出
行输入/输出函数一次操作一行，其中行输入/输出函数语法要点如下表所示：
行输入函数语法
行输出函数语法
这里以gets()和puts()为例进行说明，本实例将标准输入复制到标准输出中，如下所示：
/*gets.c*/
#include<stdio.h>
main()
{
char s[80];
fputs(fgets(s, 80, stdin), stdout);
}
运行该程序，结果如下所示：
$ ./gets
This is stdin（用户输入）
This is stdin（屏幕输出）
3）格式化输入/输出
格式化输入/输出函数可以指定输入/输出的具体格式，这里有读者已经非常熟悉的printf()、scanf()等函数，这里简要介绍一下它们的格式，如下表所示：
格式化输出函数1
格式化输出函数2
格式化输入函数
