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Linux操作系统应用软件编程——标准IO

news 2025/8/18 14:40:13

文件操作：一切皆文件

文件类型

Linux系统下所有文件均属于以下七种类型

1）b，块设备文件（存储类设备，例如硬盘）

2）c，字符设备文件（包括但不限于输入输出设备，例如鼠标键盘显示器）

3）d，目录文件（文件夹）

4）-，普通文件（包括但不限于xxx.c，xxx.h，xxx.txt，xxx.jpg，a.out）

文本文件：1.txt，xxx.c

二进制文件：xx.jpg，a.out

可以打开该文件来区分，若是乱码则是二进制文件

5）l，软链接文件（快捷方式）

6）s，套接字文件（用于网络通信）

7）p，管道文件（用于进程间通信）

例：用ls -l密令可以把当前文件的详细信息显示出来，作用等价于ll密令，以第一个文件为例

第一个字符‘d’，表示该文件属于什么文件类型，为目录文件。

三个rwx为文件操作权限，其中r（read）为读取权限，w（write）为写权限，x为可执行权限，-为无权限。第一组rwx为自己对文件的读写执行权限，第二组r-x为同组用户对文件的读写权限，剩下的是其他人对文件的读写权限。

数字为37为链接个数

两个linux分别表示用户名和组名，第一个进入组的成员名就是组名

数字4096为文件大小

日期为文件最后被修改的时间

最后为文件名称（.为本文件，..为上一文件）

文件操作思想

打开文件---->读写文件---->关闭文件

在Linux操作系统中，默认打开三个文件

FILE* stdin：标准输入流，对应于标准输入设备：键盘

FILE* stdout：标准输出流，对应于标准输出设备：显示屏

FILE* stderr：标准出错流，对应于标准出错设备：显示屏

文件操作方法

标准IO和文件IO，其中I表示input，O表示output，即输入输出，所以IO表示的是对文件的操作

标准IO

C库提供的一套对文件操作的操作方法，即库函数，位于man手册第三章节（第一章节和第二章节分别为Linux密令和系统调用）

标准IO属于C库函数，移植性强，是系统调用的一次封装，增加了缓冲区，目的是提高数据读写效率，主要用在对配普通文件的操作上，且操作方法比较多

打开文件：fopen

读/写文件：fgets/fputs（一个字符），fgets/fputs（一行数据），fread/fwrite（固定大小的二进制数据，例如结构体）

关闭文件：fclose

文件IO

Linux内核提供的一套对文件操作的操作方式，即系统调用。必须基于Linux系统上，Windows操作系统上没有。

属于系统调用，只能用于Linux操作系统，移植性弱，无缓冲区，主要应用在对硬件操作的，也可以操作普通文件

缓冲区

1，行缓冲1k（1024字节），用于人机交互界面、终端

缓冲区刷新方法：

1）程序结束自动刷新

2）遇到\n刷新

3）fflush()函数强制刷新

4）缓冲区满自动刷新

2，全缓冲4k（4096字节），用于文件缓冲区

缓冲区刷新方法：

1）程序结束自动刷新

2）fflush()函数强制刷新

3）文件关闭刷新

4）缓冲区满自动刷新

3，无缓冲0k，用于出错信息对应设备

缓冲区刷新方法：stderr无缓冲

标准IO

fopen

功能：打开一个文件，这个文件的名字为被pathname指向的字符串，并返回一个文件流指针

文件流：数据从文件流入流出体现出来的字节流，用FILE表示，而FILE *为文件流指针，对应到了一个已打开的文件

形参：

pathname：打开的文件名地址

mode：打开的方式，打开方式如下

返回值：成功则会返回文件流指针，失败则返回NULL

虽然fopen是打开文件，但是并不会跳出一个图形化界面

fclose

功能：关闭一个流

参数：文件流指针

fgetc、fputc

fputc

功能：向文件中只写入一个字符

参数：要写入的字符c，要写入的文件流指针

返回值：成功则为字符的ASCII码值，失败则为EOF（-1）这个宏

就会在1.txt文件中清空并输入一个A，可以用od -c加文件名的形式，以字符的形式输出到终端

向文件中输入“hello world”

fgetc

功能：从文件中读取一个字符，fgetc(stdin)等价于getchar

参数：要读取文件的文件流指针

返回值：成功则为督导的字符的ASCII码，失败或读到文件末尾都是EOF

该函数会自动向后读取，不是每次都从文件第一个字符开始读取

fgetc和fputc实现文件拷贝

主函数传参

主函数int main(int argc, const char *argv[])，其中argc为程序运行时，给主函数传参的个数，argv指针数组，指向主函数传递的参数，argv[0]指向a.out。

实参：运行程序时，a.out aaa bbb，均为实参

形参：主函数中的参数

所以文件拷贝还可以通过以下方式

不仅仅是文本文件，图片文件也可以拷贝

fgets、fputs

注意：该函数不能读写二进制文件

fputs

功能：向文件中写入字符串（不会写入'\0'字符）

参数：字符串首地址，文件流指针

返回值：成功则为非负的整型数据，失败则为EOF

fgets

功能：从文件中最多读取一行数据，换行则停止

参数：存放读取到数据的内存空间的首地址；希望读到的字节数；文件流指针

返回值：成功则为s的首地址，失败或读到文件末尾则为NULL

该函数依然有向后读取的功能，若是想要读取一整个文件的内容，可以参考fgetc的循环，终止条件是返回值为NULL

fgets和gets的区别

fgets	gets
从指定的已打开文件中读取最多一行数据（遇到\n停止读取）	指定从终端读设备读取数据
保留\n字符并在字符串末尾添加\0	将终端读到的\n替换成\0
最多读取sizeof - 1个字符，最后一个位置存放\0	危险，在读取时没有大小限制，可能造成数据越界

由于gets可能造成数组越界，所以gets函数几乎是被禁止使用的，而fgets会保留\n字符，所以在打印字符串会多打出一个换行，要解决这个问题只需要手动的将数组最后一个元素换成\0即可