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文件IO之标准IO

news 来源：原创 2025/5/19 7:14:19

标准IO

我们是知道系统IO是挺好用。但是在不同操作系统下面，对文件一些管理和API接口都是不一样的。同一个文件，在不同的操作系统下面，操作文件的代码其实不一样的。C/C++几乎支持所有的操作系统、使用C/C++操作文件（系统IO）可移植性非常差。于是C/C++语言标准委员会指定/统一文件操作的接口： 标准IO

标准IO是ANSI C建立的一个标准I/O模型，不依赖系统内核，因此具有良好的移植性。它提供了一系列用于文件输入输出的函数。

标准IO是建立在系统调用IO之上的高级抽象。标准IO通过封装系统调用IO的底层细节，提供了一套更为简便和易用的接口，这些函数在内部通过缓冲机制来优化性能，并减少直接对系统调用的次数。

标准IO通过缓冲机制来提高I/O操作的效率。**缓冲是一种技术，**它通过在内存中开辟一块区域（称为缓冲区）来暂时存放输入或输出的数据，以减少对底层设备（如硬盘、终端等）的直接访问次数，从而提高 I/O操作的效率

缓冲的优点

提高性能
- 缓冲可以减少系统调用的次数。每次系统调用都会带来一定的开销。通过缓冲，可以将多个小
  
  的I/O请求合并成较大的请求，从而减少系统调用的次数，提高性能。
- 缓冲还可以减少磁盘I/O的次数。磁盘I/O操作比内存操作慢得多，通过缓冲可以将多个写操作
  
  合并到一次磁盘I/O中，从而减少磁盘I/O的次数，提高数据写入的速度。
平滑I/O需求峰值
- 缓冲可以用来平滑I/O需求峰值。当I/O设备（如打印机、磁盘等）的负载较高时，通过缓冲可
  
  以暂时存储待处理的数据，等待设备负载降低后再进行处理，从而避免数据丢失或处理延迟。
提高数据一致性
- 在某些情况下，如数据库操作中，缓冲可以用来确保数据的一致性。通过先将数据写入缓冲
  
  区，再统一刷新到磁盘上，可以避免因系统崩溃等原因导致的数据不一致问题。
简化编程
- 标准IO库提供了丰富的缓冲机制，使得程序员在进行I/O操作时无需关心底层的缓冲细节，从而简化了编程工作。

缓冲分为三种类型：全缓冲、行缓冲和无缓冲。用户可以通过setbuf 、 setvbuf 或 setbuffer 来设置文件流的缓冲类型。

全缓冲：当缓冲区满时，或者当调用fflush 函数、文件被关闭、或程序正常结束时，缓冲区的内容会被全部写入到文件中。

行缓冲：当遇到换行符（\n）时，或者当缓冲区满时，或者当调用 fflush 函数、文件被关闭、或程序正常结束时，缓冲区的内容会被写入到文件中。（ printf :行缓冲）

无缓冲：每次读写操作都直接对文件进行，不使用缓冲区。

编译器怎么区分标准IO应该调用Linux的系统还是还是Window的系统IO呢？

每个操作系统定义一个宏，在使用条件编译（#ifdef #endif，不同的操纵系统执行不同的宏

例如：

Windows：通常会定义 _WIN32 或 _WIN64 宏。
Linux：通常会定义 __linux__ 宏。
macOS：通常会定义 __APPLE__ 和 __MACH__ 宏

1 标准IO流

在Linux中，IO流（Input/Output Stream）指的是一种用于数据输入和输出的机制。这里的“流”可以理
解为一种连续的数据序列，可以是字节流或字符流，用于在程序的不同部分之间、程序与外设（如磁
盘、网络等）之间传输数据。
Linux中的IO操作主要涉及对文件的读写操作，而文件在Linux中被视为一种特殊的资源，可以是磁盘上
的普通文件、目录、字符设备（如终端）、块设备（如硬盘）等。因此，IO流在Linux中主要指的是对
这些文件资源的读写操作流。

Linux中的IO流可以分为以下几种类型：

标准IO流：

在标准IO库下面，系统会为程序自动打开三个标准IO流，它们分别是：
- 标准输入流（ FILE *stdin）：
  - 定义在<stdio.h> 头文件中，通常指向**标准输入设备（**如键盘）。
  - 用于从标准输入设备读取数据。
  - 在UNIX和类UNIX系统中，其文件描述符为STDIN_FILENO（通常为0）(例如scanf函数)
- *标准输出流（ FILE stdout）
  - 同样定义在<stdio.h> 头文件中，通常指向标准输出设备（如显示器或终端）。
  - 用于向标准输出设备输出（写入）数据。
  - 在UNIX和类UNIX系统中，其文件描述符为STDOUT_FILENO（通常为1）。（例如printf 函数）
- *标准错误输出流（ FILE stderr）：
  - 也定义在<stdio.h> 头文件中，用于向标准错误输出设备输出数据（通常也是显示器或终端，但可以与标准输出分开显示，以便于区分错误信息）。
  - 在UNIX和类UNIX系统中，其文件描述符为STDERR_FILENO（通常为2）。（例如perror 函数）
网络IO流：
- 网络IO流是指在网络通信过程中，数据在客户端和服务器之间传输的流。在Linux中，网络IO流通常是
  通过套接字（Socket）编程接口来实现的。
  网络IO流涉及到数据的发送和接收操作，这些操作可以通过系统调用（如
  send 、recv等或更高级的网络编程库（如libevent、libev等）来完成。
其他类型的IO流：
除了其他三种常见的IO流之外，Linux还支持其他类型的IO流，如管道（Pipe）、命名管道（Named
Pipe）、消息队列（Message Queue）等。这些IO流提供了不同的数据传输方式和同步机制，以满足不
同场景下的需求。
文件IO流：

文件IO流是通过Linux系统调用（如 open 、 read 、 write 、 close 等）直接对文件进行操作的一种机制。与标准IO流不同，文件IO流不经过C语言标准库的缓冲机制，因此每次调用系统调用都会直接操作底层设备（比较慢）。

文件IO流提供了更底层的控制能力**，允许程序员直接管理缓冲区的大小、位置等参数**，从而实现更高效的IO操作。在Linux中，文件类型主要可以分为两大类，即普通（文本）文件和二进制文件（在此分类中，我们排除设备文件等特殊类型）。

文本文件：无组织、无格式的文件、以字符的ASCII来解析文件。
- 例如.cpp、.c、.txt、.cs、.html、.java、.py...文件
**二进制文件：**有特定格式的文件
- 需要按照特定的文件格式解析
- 某一些字节可能代表特殊含义
- 例如.exe、.out、.apk、.jpg、.mp4、.doc、.xls...文件

1.1 打开文件流

fopen 函数是C语言标准库（stdio.h提供的一个用于打开文件的函数。这个函数通过指定文件名和模式（如只读、只写、读写等），来打开文件，并返回一个指向 FILE 文件操作，如读写文件

fopen 函数的原型如下：

#include <stdio.h>  
FILE *fopen(const char *path, const char *mode);

参数

path 参数指定了要打开文件的路径和名称。
mode 参数指定了文件的打开模式
"r" 表示只读打开，
"w" 表示只写打开（如果文件已存在则覆盖），
"a" 表示追加写入（文件不存在则创建）
"r+" 读写模式。文件必须存在。文件指针将放在文件的开头。允许读取和写入操作。
"w+" 读写模式。如果文件存在，其长度将被截断为零（即文件内容会丢失）。如果文件不存在，则创
建新文件。文件指针将放在文件的开头。允许读取和写入操作。
"a+" 读写模式。如果文件存在，写入的数据将被追加到文件末尾。如果文件不存在，则创建新文件以
写入数据

如果是二进制文件还可以在上述模式前添加字符 “b”，如"rb" ， "r+b"

返回值
- 如果文件成功打开，fopen函数将返回一个指向 FLLE结构体的指针。
- 如果文件打开失败（例如，由于权限问题或路径不存在），则返回NULL;
- FILE 结构体是C标准I/O库中定义的一个结构体类型，用于表示一个流（stream）。通过这个指针，程序可以访问和操作打开的文件。

1.2 关闭文件流

fclose 函数是 C 语言标准输入输出库（stdio.h）中的一个函数，用于关闭一个打开的文件。当文件不
再需要被访问时，应该使用fclose函数来关闭它。关闭文件是一个好习惯，因为它可以释放文件相关
的资源，并确保所有缓冲的输出都被正确地写入文件中。

函数原型如下：

int fclose(FILE *stream);

参数：

FILE *stream 是指向 FILE 对象的指针，该对象标识了要关闭的文件。这个指针是之前通过调用如 freopen 或 fdopen 等函数打开文件时返回的。

返回值：

如果成功关闭文件，fclose函数返回 0。如果发生错误，则返回 EOF（通常定义为 -1，但这是一个宏，在不同的环境中可能有所不同）。然而，请注意，尽管 fclose 在关闭文件时可能会遇到错误（如写错误），但它在大多数情况下都能成功关闭文件，即使返回了EOF

#include <stdio.h>int main()
{// FILE类型的指针接受fopen的返回植FILE *fd = fopen("text.txt", "a+");// 失败if(fd == nullptr){perror("fopen");return -1;}printf("%s\n", "打开成功");// 关闭文件fclose(fd);return 0;
}

fclose在文件关闭的时候，会同步缓冲区的内容到硬件中

1.3 文件流读取

fgets函数

fgets 函数是 C 语言标准输入输出库（stdio.h）中的一个函数，用于从指定的文件流（或标准输入，即键盘输入）中读取一行文本。这个函数会读取直到遇到**换行符（ '\n' ）、文件结束符（EOF）或已读取了指定数量的字符（**不包括最后的空字符 '\0' ，该函数会自动在字符串末尾添加这个空字符作为字符串的结束标志）为止的文本。

函数原型如下：

char *fgets(char *str, int n, FILE *stream);

参数
- str 是一个指向字符数组的指针，该数组将存储从文件中读取的字符串。
- n 是要读取的最大字符数（包括最后的空字符 stream 是一个指向 '\0' ）。因此，如果希望字符串包含最多n-1个字符，应该将这个值作为n的参数。
- FILE 对象的指针，该对象指定了要从中读取数据的文件流。如果 stream 是 stdin ，则函数将从标准输入读取数据。
返回值
- 如果成功，fgets会返回指向 str 的指针。
- 如果到达文件末尾或发生错误，则返回 NULL 。
- 需要注意的是，即使成功读取了换行符，它也会被存储在字符串中，并且会在换行符之后添加一个空字符'\0'来结束字符串。

#include <stdio.h>int main()
{// FILE类型的指针接受fopen的返回植FILE *fd = fopen("text.txt", "a+");// 失败if(fd == nullptr){perror("fopen");return -1;}printf("%s\n", "打开成功");// /为存储缓冲区，用于临时存储读取的文件内容。char buffer[256] = {0};// 从文件读取fgets(buffer, sizeof(buffer) - 1, fd);printf("%s", buffer);// 从标准输入读取fgets(buffer, sizeof(buffer) - 1, stdin);printf("%s", buffer);// 关闭文件fclose(fd);return 0;
}只读取一行文本

fread函数

fread 函数是 C 语言标准输入输出库（stdio.h）中用于从文件流（或其他输入流）中读取数据块的函数。与 fgets不同，fread 不会解析数据，而是按照指定的字节数直接从流中读取数据到内存缓冲区中。这使得 fread 非常适合于读取二进制文件或需要精确控制读取数据大小的情况。

函数原型如下：

 size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

- 参数
  - ptr 是指向内存缓冲区的指针，该缓冲区用于存储从文件流中读取的数据。
  - size 是每个数据项的大小（以字节为单位）。
  - nmemb 是要读取的数据项的数量。
  - stream 是指向 FILE 对象的指针，该对象指定了要从中读取数据的文件流。
- 返回值
  - fread 函数返回成功读取的数据项的数量。如果遇到文件末尾或发生错误，则可能返回小于nmemb的
    值。在成功读取的情况下，返回的值乘以 size 等于实际读取的字节数。

#include <stdio.h>int main()
{// FILE类型的指针接受fopen的返回植FILE *fd = fopen("text.txt", "a+");// 失败if(fd == nullptr){perror("fopen");return -1;}printf("%s\n", "打开成功");// /为存储缓冲区，用于临时存储读取的文件内容。char buffer[256] = {0};// 从文件读取fread(buffer,1 ,100, fd);printf("%s", buffer);// 关闭文件fclose(fd);return 0;
}
读取文件全部内容

fcanf函数

fscanf 函数是C语言标准输入输出库（stdio.h）中的一个重要函数，用于从文件流中读取格式化的输入数据。fscanf函数根据指定的格式字符串从文件流中读取数据，并将读取到的数据存储到提供的变量中。它会在遇到空格、制表符或换行符时停止读取当前字段。

函数原型如下：
```
 int fscanf(FILE *stream, const char *format, [argument...]);
```
- 参数（和scanf函数参数一样）
  - stream：指向FILE对象的指针，该FILE对象标识了要从中读取数据的文件流。
  - format：一个字符串，定义了要读取的数据的类型和格式。它包含格式说明符、空格字符、非空字符等，用于指定如何解析输入流中的数据。
  - [argument...]：可变参数列表，用于存储从文件中读取的数据。这些参数的类型和数量应该与format字符串中指定的格式说明符相匹配（要是地址）。
- 返回值
  - fscanf函数返回成功匹配并赋值的数据项数。如果到达文件末尾或发生读取错误，则返回EOF（通常是-1）。因此，可以通过检查返回值来判断是否成功读取了预期数量的数据项。

#include <stdio.h>int main()
{// FILE类型的指针接受fopen的返回植FILE *fd = fopen("text.txt", "a+");// 失败if(fd == nullptr){perror("fopen");return -1;}printf("%s\n", "打开成功");// // 定义存储日期的变量int year;int month;int day;// 循环从文件中读取日期数据while (fscanf(fd, "%d:%d:%d", &year, &month, &day) == 3){// 格式化输出读取的日期printf("读取的数据是：%04d:%02d:%02d\n", year, month, day);}// 关闭文件fclose(fd);return 0;
}
//根据指定的格式字符串从文件流中读取数据

1.4 文件流写入

fputs函数

函数原型如下：
```
 int fputs(const char *s, FILE *stream)
```
- 参数：
  - s：指向要写入文件的字符串的指针。
  - stream：指向 FILE 对象的指针，该对象标识了要写入的文件流。
- 返回值
  - 如果成功，fputs 返回非负值。
  - 如果发生错误，则返回 EOF。
  - 但是，请注意，在大多数情况下，fputs 不会在遇到错误时立即返回 EOF，除非底层 I/O 操作失败（例如，磁盘空间不足）。

#include <stdio.h>int main()
{// FILE类型的指针接受fopen的返回植FILE *fd = fopen("text.txt", "w+");// 失败if(fd == nullptr){perror("fopen");return -1;}printf("%s\n", "打开成功");if(fputs("hello world!\n", fd) == EOF){perror("fputs");}printf("%s\n",  "写入成功" );// 关闭文件fclose(fd);return 0;
}

EOF是什么类型?

EOF 是一个宏，它在 C 语言中定义在 <stdio.h> 头文件中。EOF 代表**“End Of File”（文件结束**），它是一个整型值(int)，通常被定义为 -1。

fwrite函数

fwrite 函数是 C 语言标准输入输出库（stdio.h）中的一个函数，用于向文件写入数据块（数组中的元素）。与 fputs 不同，,fwrite 不关心数据的具体内容（如字符串或格式化文本），而是将内存中的一块连续区域（通常是数组）直接写入到文件中。这使得rwrite 特别适合于二进制文件的写入 ,但也可以用于文本文件的写入。

使用fwrite 时，你需要指定每个数据项的大小（ size ）和要写入的数据项数(nmemb )（才能函数正确地计算要写入的总字节数。

函数原型如下：

size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

参数
- ptr：指向要写入的数据块的指针。
- size ：每个数据项的大小，以字节为单位。
- nmemb ：数据项的个数。
- stream ：指向 FILE 对象的指针，该对象标识了要写入的数据的目标文件流。
返回值
- 成功时，返回写入的完整项数（即 nmemb 的值，如果所有项都被成功写入）。
- 如果发生错误或到达文件末尾之前写入的项数少于 nmemb，则可能返回一个小于
- 如果 size 或 nmemb 为 0，则函数不执行任何操作，并返回 0。

#include <stdio.h>int main()
{// FILE类型的指针接受fopen的返回植FILE *fd = fopen("text.txt", "a+");// 失败if(fd == nullptr){perror("fopen");return -1;}printf("%s\n", "打开成功");int number[5] = {1, 2, 3, 4, 5};// size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);fwrite(number, sizeof(int), sizeof(number)/sizeof(int), fd);// 关闭文件fclose(fd);fd = fopen("text.txt", "r+");if(fd == nullptr){perror("fopen");return -1;}printf("%s\n", "第二次打开成功");fread(number, sizeof(int), sizeof(number)/sizeof(int), fd);for(int i = 0; i < 5; i++){printf("%d ",number[i]);}printf("\n");// 关闭文件fclose(fd);return 0;
}

为什么fwrite写入的内容系统使用二进制保存了
- write 写入的内容本身是原始的字节序列。系统不会自动在文件末尾添加一个 EOF（文件结束符）作为结尾。实际上，EOF 并不是一个实际存储在文件中的特殊字符，而是在文件读取操作中，由程序或标准库函数生成的一个信号，用于指示文件的结束。
- 由于 fwrite 不会对写入的数据进行文本模式的解析和处理（如换行符转换等），因此写入的内容会被系统以二进制形式保存。当文件被读取时，系统会根据读取方式（如文本模式或二进制模式）来解析这些原始字节序列
fprintf 函数

fprintf 函数是 C 语言标准输入输出库（stdio.h）中的一个函数，用于向文件流写入格式化的数据。

函数原型如下：

int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);

参数

stream ：指向 FILE 对象的指针，该对象标识了要写入的文件流。

format ：一个格式字符串，指定了后续参数如何被格式化和插入到输出流中。这个字符串可以包含普通字符（这些字符会被直接复制到输出流中），以及格式说明符（这些说明符被后续参数的值替换）。

... ：表示可变数量的额外参数，这些参数将根据 format字符串中的格式说明符进行格式化，并插入到输出流中。

返回值

成功时，format字符串中的格式说明符进行格式化（不包括末尾的空字符 ‘\0’）。

如果发生错误，则返回负值。

#include <stdio.h>int main()
{// FILE类型的指针接受fopen的返回植FILE *fp = fopen("text.txt", "a+");// 失败if(fp == nullptr){perror("fopen");return -1;}printf("%s\n", "打开成功");int number = 123;float pi = 3.1415926;const char *text = "sdkklsfs";// 向文件写入格式化数据fprintf(fp,"%d\n", number);fprintf(fp,"%f\n", pi);fprintf(fp,"%s\n", text);fclose(fp);return 0;
}

2.缓冲区操作

2.1 冲洗一个文件流

冲洗流： fflush 主要作用就是同步文件。（把缓冲区中的内容同步中硬件中）

标准IO带缓冲的IO，读写时候针对与缓冲区，并不是每次都是操作硬件

有的时候多线程编程的时候会影响到程序结果。

函数原型

 #include <stdio.h>
int fflush(FILE *stream);

描述：

强制给所在的输出流或是更新流(stream)上，写入在用户空间缓冲的所有数据，使用底层写流的打开状态是不受影响的。如果stream是NULL，fflush刷新所有打开的流。

参数
- @stream 需要刷新的文件流指针
返回值
- 成功返回0
- 失败返回EOF，同时errno被设置

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{FILE *fp =fopen("text.txt", "r+");if(fp == nullptr){perror("文件打开失败");return -1;}cout << "打开文件成功" << endl;// fputs("12345670123", fp);fwrite("2233", 1,10, fp);fflush(fp);//冲刷指定的文件流,会同步缓存区的内容到硬件getchar();fclose(fp);return 0;}

为什么要定义变量或者动态内存分配要使用初始化
- 当你定义变量或分配动态内存时，系统会分配一块内存空间给你。在这之前，这块内存可能存储着之前程序留下的旧数据（脏数据）。
- 如果不初始化，变量或动态分配的内存可能包含未知的垃圾值。这些垃圾值是不可预测的，使用它们可能导致程序行为异常。
缓冲区和文件同步后，缓冲区的内容通常不会被自动清空。这意味着如果你继续写入数据，新的数据会追加到缓冲区的末尾，只有关闭文件或者重新分配缓冲区缓冲区被覆盖或重置

2.2缓冲区策略

标准IO缓冲区有三种类型：

行缓冲：缓冲区数据只要达到一行了就会同步到外设（硬盘）上面。假设一行最多80字节，当一行

满了80字节或者遇到\n的时候就会把缓冲区的数据同步到外设上。
- printf :行缓冲
- 当一行数据满了就同步。
- 一行没满，但是遇到换行符也同步。
- 当一行没满，也没有换行符，程序在正常退出的时候也会同步。
全缓冲：只有当缓冲区的数据满了之后，才会同步到外设上面。
无缓冲：只要缓冲区有一个字节，就会同步到外设上。

函数原型

 #include <stdio.h>void setbuf(FILE *stream, char *buf);void setbuffer(FILE *stream, char *buf, size_t size);void setlinebuf(FILE *stream);// 上面三个函数的功能它都有int setvbuf(FILE *stream, char *buf, int mode, size_t size);//用它就行

描述：

 设置缓冲策略的。        **有三种类型的缓冲策略，它们是无缓冲，块缓冲和行缓冲**。当输出流无缓冲时，信息在写 的同时出现于目标文件或终端上；当是块缓冲时，字符被暂存，然后一起写入；当是行缓 冲时，字符被暂存，直到要输出一个新行符，或者从任何与终端设备连接的流中 (典型的 是 `stdin`)  读取输入时才输出。

函数 fflush(3 可以用来强制提前输出。(参见 fclose(3)) 通常所有文件都是块缓冲的。当文件 I/O 操作在文件上发生时，将调用 malloc(3) ，获得一个缓冲。如果流指向一个终端 (通常 stdout 都是这样)，那么它是行缓冲的。标准错误流 stderr 默认总是无缓冲的。

参数：
- @stream 需要设置缓冲区策略的文件流指针
- @buf 缓冲区指针，如果使用系统缓冲区，那么填null \
  
  注意！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！ buf必须要是在文件流关闭之前，以及程序结束之前它的空间都应该要有效（也就是从文件流开始到程序结束该段空间都不能被释放）
- @mode 缓冲策略参数mode 必须是以下宏值
  - _IONBF 无缓冲
  - _IOLBF 行缓冲
  - _IOFBF 全缓冲
- @size 缓冲区的大小，如果使用系统缓冲区，那么填0
返回值：
- 成功返回0
- 失败可能返回任意值

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{// setvbuf(stdout, buf, _IONBF, sizeof(buf) - 1);//无缓冲printf("sdad6f66sfssss");while(1);//卡住return 0;}
输出
sdad6f66sfssss有多少输出多少

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{char buf[1024] = {0};//设置缓冲区setvbuf(stdout, buf, _IOLBF, sizeof(buf) - 1);//行缓冲printf("sdad6f66sfssss");cout << endl << buf ;while(1);//卡住return 0;}
输出
sdad6f66sfssss
sdad6f66sfssss

3 定位文件流

3.1 设置光标位置

上面有提到fread和fwrite…只是说明要从哪个文件读写，读写多少个，并没有指明，从哪个位置开始。标准IO会为每一个打开的文件流，保存一个“文件偏移量”

一般来说，每次读写之前，先确定光标（定位流）。

fseek就是用来定位文件流的光标的。

函数原型

 #include <stdio.h>int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);

作用：

fseek就是用来定位文件流的光标的。
- stream：
- 需要进行定位流的，文件流指针
- offset：
  
  偏移量，结合第三个参数。
  - 负：表示向前偏移
  - 正：表示向后偏移
- whence：
  - SEEK_SET 基于文件开头定位新光标的位置=文件开头+offset(>=0)
  - SEEK_CUR 基于当前位置定位新光标的位置=当前位置+offset(可正可负)
  - SEEK_END 基于文件末尾定位新光标的位置=文件末尾+offset(可正可负)
返回值：
- 成功返回实际偏移的数量，
- 失败返回-1，同时errno被设置

include <iostream>
using namespace std;
int main()
{FILE *ftpr = fopen("text.txt","r");if(ftpr == nullptr){perror("打开失败");}char buf[1024] = {0};// 光标偏移fseek(ftpr, 12, SEEK_SET);// 读取文件fread(buf, 1 , 100 ,ftpr);cout << "内容：" << endl << buf << endl;return 0;}

3.2 获取光标偏移量

获取此时光标的偏移量是多少（也可以理解为此时已经从文件头移动了多少个字节的数据）

函数原型

#include <stdio.h>long ftell(FILE *stream);

作用：

ftell是用来计算当前光标到文件头的距离（有多少个字节）

参数
- stream：需要统计开头到当前位置的字节数的，文件流指针。
返回值：
- 成功返回文件头到当前位置的字节数，
- 失败返回-1，同时errno被设置

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{FILE *ftpr = fopen("text.txt","r");if(ftpr == nullptr){perror("打开失败");}char buf[1024] = {0};// 光标偏移fseek(ftpr, 16 , SEEK_SET);// 读取文件fread(buf, 1 , 100 ,ftpr);if(ftell(ftpr) == -1){perror;("ftell");return -1;}cout << "偏移" << ftell(ftpr) << endl;cout << "内容：" << endl << buf << endl;fclose(ftpr);return 0;}

3.3 重置光标位置

函数原型

#include <stdio.h>void rewind(FILE *stream);

作用：

将光标定位到文件头

stream：需要将光标定位到文件头，文件流指针

使用该函数等价fseek(stream,0,SEEK_SET)一样

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{FILE *ftpr = fopen("text.txt","r");if(ftpr == nullptr){perror("打开失败");}char buf[1024] = {0};// 光标偏移fseek(ftpr, 16 , SEEK_SET);// 读取文件fread(buf, 1 , 100 ,ftpr);// 重置光标位置if(ftell(ftpr) == -1){perror;("ftell");return -1;}rewind(ftpr);cout << "偏移" << ftell(ftpr) << endl;cout << "内容：" << endl << buf << endl;fclose(ftpr);return 0;}

4 文件出错/文件结束标志

EOF ：End Of File 文件结束的标志

标准IO库中，在读文件内容时候，如果读取到了末尾，会往缓冲区填入一个EOF(二进制:1111)

函数原型

  #include <stdio.h>void clearerr(FILE *stream);

描述：
- 清除stream指向的流中文件结束标志和出错标志的
参数
- stream：需要清除文件结束标志和出错标志的stream流
函数原型

  int feof(FILE *stream);

描述：
- 测试指向流中的文件结束标志，如果已设置就返回
- 用于判断文件指针是否已经到达文件末尾（EOF)
参数:stream
- 需要测试文件结束标志的流
返回值: return：
- 如果已设置就返回非0
- 否则，返回 0

函数原型

 int ferror(FILE *stream);int fileno(FILE *stream);

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{char buf[1] = {0};FILE *ftpr = fopen("text.txt","r");if(ftpr == nullptr){perror("打开失败");}clearerr(ftpr);while(!feof(ftpr)){fread(buf,1 ,1 ,ftpr) ;cout << buf;}cout << endl;fclose(ftpr);return 0;}

5.格式化的输入输出

格式化：按照特定格式进行输入/输出
分为两类参数：

格式化字符串
- 告知用户按照哪种格式进行输入/输出，怎么输入/输出。
- 格式化字符串中字符分为三类：
  - 非转义字符/普通字符
    - A B C … 1 2 3… ! ? , … 必须要按格式化中的样子输入。精准输入
  - 格式化字符
    - %d %s %c %f %o … 占位符，表示接收一个指定类型的数据
      - %d ：表示接收一个整型数据
      - %s ：表示接收一个字符串数据
      - %c ：表示接收一个字符数据
      - %f ：表示接收一个浮点数
      - %o ：表示接收一个整型并以八进制形式打印
  - 转义字符
    - \n \t \a \x89 \0777 … 通过反斜杠转义的不是原含义的字符
    - 空白字符：\n \t \a \r …
    - 非空白字符：\x89 \0777 …
参数
- 要与格式化字符串中占位字符的类型和数量要一致

注意：格式化字符串中的每一个格式化字符，就对应一个地址，所以在输入的时候，参数要与格式化字符的类型和数量相匹配，然后需要提供地址。

5.1 格式化输入

scanf/sscanf/fscanf...
scanf 什么时候结束输入？

scanf 从stdin 的缓冲区中获取输入
- 当该输入的都输入完了。
  - scanf("abcd%d %cbcd",&a,&c);
  - abcd123Abcd
- 用户输入失败
  - scanf(abcd%d %cbcd",&a,&c);
  - ABCD // scanf就会停止匹配，结束
    
    scanf 返回成功匹配到的变量个数。
fscanf函数
函数原型：

#include <stdio.h>int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);

作用：从指定的来源，接受输入数据
参数
- stream：输入源，文件流指针
- format：格式化字符串
- …：可变参数

#include <stdio.h>int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);/*
作用：
从指定的来源，接受输入数据
stream：
输入源，文件流指针
format：
格式化字符串
...：
可变参数
*/eg：
FILE *fp = fopen("1.txt"."r");int r a;char c;fscanf(fp,"%d%d%c",&r,&a,&c);

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{FILE *ftpr = fopen("2.txt","r+");if(ftpr == nullptr){perror("打开失败");}char name[20] = {0}; // 声明一个字符数组来存储姓名int age = 0;char sex[10] = {0}; // 声明一个字符数组来存储性别fscanf(ftpr,"name:%s age:%d sex:%s",name, &age, sex);cout << "name:" << name <<"age:" << age << "sex:" << sex << endl;}eg：
FILE *fp = fopen("1.txt"."r");int r a;char c;fscanf(fp,"%d%d%c",&r,&a,&c);

fscanf 读取文件内容的时候是不会主动偏移光标的。

sscanf函数

#include <stdio.h>int sscanf(const char *str, const char *format, ...);

作用：
- 从指定的来源，接受输入数据
参数
- str：输入源
- format：格式化字符串
- …：可变参数

 eg：eg：
const char *str = "123456asdsa4564asd";int r a;char c;sscanf(str,"%d%d%c",&r,&a,&c);

5.2 格式化输出

fprintf函数

#include <stdio.h>int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);

 eg：
FIEL *fp = open("1.txt","r+");int a = 1,char c = 'a';fprintf(fp,"abc%d123%c\n",a,c):

参数
- stream: 需要输出到的文件流指针
- format：输出格式字符串
- …：参数

sprintf函数

#include <stdio.h>int sprintf(char *str, const char *format, ...);

函数原型
- str:需要输出到的字符指针。
- format：输出格式字符串
- …: 可变参数**

 char buf[256]={0};int a = 1;char c = 'a';sprintf(buf,"%d-----%c",a,c);

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{FILE *ftpr = fopen("3.txt","a+");if(ftpr == nullptr){perror("打开失败");}const char *name1 = " lisi";int age1 = 20;const char *sex1 = "woman";fprintf(ftpr,"name:%s:\nage:%d :\nsex:%s:\n", name1, age1, sex1);fclose(ftpr);return 0;}

6.关于C++中的标准库的使用

#include <fstream>ofstream         
//文件写操作 内存写入存储设备 
ifstream         
fstream          
//文件读操作，存储设备读区到内存中
//读写操作，对打开的文件可进行读写操作

在fs tream 类中，成员函数 open() 实现打开文件的操作，从而将数据流和文件进行关联，通过 ofstream,ifstream,fstream 对象进行对文件的读写操作

函数：open()public member functionvoid open (const char * filename,ios_base::openmode mode = ios_base::in | 
ios_base::out );void open(const wchar_t *_Filename,ios_base::openmode mode= ios_base::in | 
ios_base::out,int prot = ios_base::_Openprot)；
参数： filename  操作文件名mode     打开文件的方式prot     打开文件的属性               //基本很少用到，在查看资料时，发现有两种方式

ios::in 为输入(读)而打开文件
ios::out 为输出(写)而打开文件
ios::ate 初始位置：文件尾
ios::app 所有输出附加在文件末尾
ios::trunc 如果文件已存在则先删除该文件
ios::binary 二进制方式作业：
**将标准IO文件操作封装成一个类。**

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标准IO

1 标准IO流

1.1 打开文件流

1.2 关闭文件流

1.3 文件流读取

1.4 文件流写入

2.缓冲区操作

2.1 冲洗一个文件流

2.2缓冲区策略

3 定位文件流

3.1 设置光标位置

3.2 获取光标偏移量

3.3 重置光标位置

4 文件出错/文件结束标志

5.格式化的输入输出

5.1 格式化输入

5.2 格式化输出

6.关于C++中的标准库的使用

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