软件编程2-标准IO

一、IO基本概要

1、概念

        IO（Input/Output）指计算机系统中数据的输入和输出操作，涉及与外部设备（如磁盘、网络、终端等）的数据交换。程序通过IO接口读取外部数据（Input）或将内部数据写入外部设备（Output）

2、Linux系统中一切皆是文件

3、IO操作的对象是文件

4、文件分类

• b（block，块设备文件）
  • 按块扫描信息的文件，称为块设备文件。通常存储类型的设备通常为块设备文件
  • 文件IO
• c（character，字符设备文件）
  • 按字符扫描信息的文件，称为字符设备文件。一般设备通常为字符设备文件
  • 文件IO
• d（directory，目录文件）
  • 目录文件，存放文件的文件夹
  • 目录IO/文件IO
• -（普通文件）
  • 存放信息的文件
  • 标准IO/文件IO
• l（link，链接文件）
  • 操作文件等价于操作文件指向的文件
  • 链接IO/文件IO
• s（socket，套接字文件）
  • 用来进程间通信
  • 文件IO
• p（pipe，管道文件）
  • 用来进程间通信
  • 文件IO

二、标准IO

1、概念

        通常用来操作普通文件

2、普通文件类型

1. ASCII码文件：文件中的所有内容均为能够在屏幕上显示的ASCII码字符
   1. 程序、文本文件均为ASCII码文件
2.  二进制文件：文件中的所有内容均为数据对应的二进制形式存放（包含一些不能在界面上显示的内容）
   1. ASCII码文件也是二进制文件
   2. 图片、音视频、压缩包均为二进制文件

3、标准IO接口

        1. fopen/fclose

        2. fgetc/fputc

        3. fgets/fputs

        4. fscanf/fprintf

        5. fread/fwrite

        6. fseek/rewind/ftel

4、操作步骤

        1. 打开文件

        2. 读写文件

        3. 关闭文件

5、文件的打开

（1）函数接口

（2）三种特殊的流

• stdin：标准输入流
• stdout：标准输出流
• stderr：标准出错流
• printf、puts、putchar都是通过stdout流实现在终端信息打印
• scanf、gets、getchar都是通过stdin流实现获得终端信息
• perror通过stderr流实现在终端打印出错信息

三、标准IO的缓存

1、 标准IO缓存的特点

        标准IO是一种有缓存的IO、效率高、实时性差

2、缓存的类型

（1）全缓存（4k）：

• 缓存区满刷新缓存
• 刷新条件：
  • 缓存区满4k刷新
  • fflush函数强制刷新
  • fclose或者程序关闭刷新
• 与文件建立的缓存一般为全缓存

（2）行缓存（假设1k）：

• 遇到\n刷新缓存区
• 刷新条件：
  • 缓存区满1k刷新
  • 遇到\n刷新
  • fflush函数强制刷新
  • fclose或者程序关闭刷新
• 与终端建立的缓存一般为行缓存（stdin、stdout均为行缓存）

（3）不缓存（0k）：

• 立即刷新不缓存
• 刷新条件：
  • 不缓存立即刷新
• 出错处理或者人机交互一般使用不缓存（stderr不缓存）