数据结构学习day6---流+读写函数+缓冲+定义函数

1.标准io； stdio.h

1.1标准io的概念

1.2Linux操作系统当中IO都是对文件的操作

1.3标准IO：ANSI C 设计的一组用文件IO 封装的操作库函数

2.文件

2.1作用

2.2linux中文件的类型

3.man

5.流: FILE*

5.1流的定义

5.2流的分类

6.c语言文件读写操作函数

6.1操作步骤

6.2函数

6.2.1打开

fopen

6.2.2读写操作相关

1）fputc

2）fgetc

3）fputs

4）fgets

注意：

5）fwrite（二进制）

6) fread（二进制）

6.2.3关闭

fclose

7.缓冲

7.1行缓冲

7.1.1大小

7.1.2操作位置

7.1.3刷新条件

7.1.4操作指令

7.2全缓冲

7.2.1大小

7.2.2作用

7.2.3刷新条件

7.3无缓冲

7.3.1大小

7.3.2作用

7.3.3不对数据缓存直接刷新

8.标准IO之文件定位

8.1fseek

8.2ftell

8.3rewind

1.标准io； stdio.h

1.1标准io的概念

1975 Dennis r IO库，C语言的标准，ANSI c
IO input output
I：键盘是标准输入设备 ====》默认输入就是指键盘 /dev/input
O：显示器是标准输出设备 ==》默认输出就是指显示器

1.2Linux操作系统当中IO都是对文件的操作

C一部分，任何支持标准C的系统都可使用标准IO实现文件存储

标准IO在UNIX上是对文件IO的封装

一般都是对普通文件操作是一种有缓存的IO 在文件IO和用户程序之间，加入缓冲区，可以有效减少系统调用的效率，节省系统IO调度资源

1.3标准IO：ANSI C 设计的一组用文件IO 封装的操作库函数

头文件： stdio.h ==》标准输入输出头文件
/usr/include/stdio.h

<> 是系统库函数,默认路径在/usr/include/

eg : ====》stdio.h  ===>stdio.c==>libc.so ==>/usr/lib  so 动态库
""   是用户自定义函数,默认是当前路径
eg : ===>xxx.h  ===>xxx.c

2.文件

2.1作用

linux中一切都是文件。文件用来存储数据（数据，指令）；

2.2linux中文件的类型

7种，d ，-，l，p管道，s，c，b 用命令演示 link pip socket
hello oellh，，512
io的分类
标准io，
stdio.h
Dennis Ritchie

3.man

man  ==>所有man的帮助
man  xxx == man 1 xxx ===>查看当前xxx命令
man 2 xxx  ===>查看xxx对应的系统调用函数
man 3 xxx  ===》查看xxx对应的标准库函数

注意：如果没有命令则直接man xxx 会显示其函数\n
如果没有系统调用则显示系统库函数帮助

printf scanf
sprintf
getchar putchar gets puts\n
getc putc fgets fputs fread fwrite ftell
rewind fseek
文件io，系统调用,底层软件
文件内容的分类，文本文件，二进制文件

5.流: FILE*

struct FILE
{
}

5.1流的定义

数据从文件当中流入和流出所体现出来的字节流叫做流

5.2流的分类

1）二进制流: 2001 \n
2）二进制数据的流
3）文本流:
4）ASCII码数据的流 \n \t
5）FILE 结构定义的对象 FILE * 称之为流对象,也叫文件流指针。
流对象 ===》头《===数据====》尾

stdin FILE* scanf ();
stdout printf();
stderr

6.c语言文件读写操作函数

6.1操作步骤

1）打开文件 FILE
2）io操作，读写操作
3）关闭文件

6.2函数

6.2.1打开

fopen

“r”---只读文件必须存在

“w”---创建文件，若文件存在则清空

“r+”---文件存在，进行读写

“w+”---创建一个用于读写的空文件

“a”---文件不存在则创建，追加找到文件的末尾

“a+”---找到文件末尾读写

#include<stdio.h>int main(int argc,char *argv[])
{FILE*fp=fopen("1.txt","w");if(NULL==fp){fprintf(stderr,"open error\n");return 1;}return 0;
}

6.2.2读写操作相关

fgetc/fputc,,,,,,一个字符

1）fputc

int fputc(int C,FILE *stream);

功能：向指定的文件流写入单个字符数据。

特点：每次只写入一个字符。

#include<stdio.h>int main(int argc,char *argv[])
{//1 open file//2 read  write//  close file// 打开，如果文件不存在，创建文件，// 如果存在，清空文件内容  wFILE*fp=fopen("1.txt","w");if(NULL==fp){fprintf(stderr,"open error\n");return 1;}fputc('h',fp);fputc('e',fp);fputc('l',fp);fputc('l',fp);fputc('o',fp);fclose(fp);
}

fgetc(int c ,FILE*strem);

2）fgetc

int fgetc(FILE *stream);

功能：从指定的文件流中逐个字符地读取数据。

特点：每次只读取一个字符，并随着每次调用向前移动文件指针。返回值类型为 int，以容纳 EOF 的负数值。

#include<stdio.h>int main(int argc,char*argv[])
{FILE*fp=fopen("1.txt","r");if(NULL==fp){fprintf(stderr,"open error\n");return 1;}while(1){int c=fgetc(fp);if(EOF==c){break;}printf("%c",c);}return 0;
}

fgets/fputs....,,一次一行

3）fputs

int fputs(const char *s，FILE *stream);

功能：向指定的文件流写入字符串数据。

特点：将整个字符串一次性写入文件。不会在字符串末尾自动添加换行符，如果需要换行，应在字符串中显式添加。

#include <stdio.h>int	main(int argc, char **argv)
{FILE*fp=fopen("1.txt", "w"); //清空 创建if(NULL==fp){printf("fopen error\n");return 1;}//文本文件的写fputs("hello\n",fp);  //常量char buf[]="world";fputs(buf, fp);  //变量fclose(fp);// system("pause");return 0;
}

4）fgets

char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);

功能：从指定的文件流中读取一行字符串，并将其存储到指定的字符数组中。

特点：会一次性读取一整行，包括换行符（‘\n’），并将其存储到目标数组中。可以指定最大读取的字符数，以防止缓冲区溢出。

#include <stdio.h>int	main(int argc, char **argv)
{FILE*fp=fopen("1.txt", "r");  //文件已存在if(NULL==fp){printf("fopen error\n");return 1;}    char buf[512]={0};while(1){char *tmp=fgets(buf, sizeof(buf), fp);if(NULL==tmp)  //到文件的结尾{break;}printf("%s",buf);}fclose(fp);// system("pause");return 0;
}

注意：

1）fputs和fgets只处理文本文件不处理二进制文件

2）od -c 文件

eg：od -c 1.txt ----查看1.txt具体内容

3）od -t x1 1.png | less

----用十六进制查看1.png具体数值

4）hexdump 1.png -C |less

-----十六进制转储显示并显示ascii码

5）vimdiff -----比较两个文件差异

eg: vimdiff /ect/passwd 1.txt 比较passwd和1.txt的差异

5）fwrite（二进制）

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

自定义大小

#include <stdio.h>
#include <string.h>typedef struct {int id;char name[50];char addr[100];}PER;int	main(int argc, char **argv)
{FILE*fp=fopen("1.txt", "w");if(NULL==fp){printf("fopen error\n");return 1;}PER per;bzero(&per, sizeof(per));per.id=10;strcpy(per.name, "zhangsan");strcpy(per.addr, "成都");size_t ret=fwrite(&per, sizeof(per), 1, fp); printf("write num of  item:%lu\n",ret);fclose(fp);return 0;// system("pause");return 0;
}

6) fread（二进制）

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
struct person
{
char name[10];
int age;
char phone[15];
};
person son[10];


#include <stdio.h>
#include <string.h>typedef struct {int id;char name[50];char addr[100];}PER;int	main(int argc, char **argv)
{FILE*fp=fopen("1.txt", "r");if(NULL==fp){printf("fopen error\n");return 1;}PER per;bzero(&per,sizeof(per));size_t ret=fread(&per, sizeof(per), 1, fp);printf("ret:%lu id:%d name:%s addr:%s\n",ret,per.id,per.name,per.addr);fclose(fp);// system("pause");return 0;
}

注意：

atoi----将字符转换为数字

6.2.3关闭

fclose

7.缓冲

产生原因：内存和屏幕有快有慢

7.1行缓冲

7.1.1大小

1k -----1024

7.1.2操作位置

terminal，主要用于人机交互stdout

行缓存多是关于终端的一些操作

缓存区满或者遇到\n刷新

7.1.3刷新条件

1.遇到\n刷新

2.缓存区满刷新

3.程序结束刷新

4.fflush刷新 fflush(stdout);

7.1.4操作指令

FILE*fp

标准输入（键盘）stdin

标注输出（屏幕）stdout

标准错误输出（屏幕）stderr

#include <stdio.h>
// #include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char **argv)
{
// 情况1// printf("hello");// while(1);//情况2 缓存大小是 1024 字节
//   int i = 0;
//   for (i = 0; i < 1024; i++)
//   {
//     fputc('a', stdout);  // FILE* 标准输入(键盘)stdin  标准输出(屏幕) stdout
//                          // 标准错误输出(屏幕) stderr
//   }
//   sleep(5);
//   fputc('a', stdout);
//   while (1);//情况3 程序正常结束//printf("hello");//情况4 强制刷新缓冲区printf("hello");fflush(stdout);while(1);return 0;
}

7.2全缓冲

7.2.1大小

4k---4096

7.2.2作用

主要用于文件的读写

缓存区满刷新缓存区

对普通文件进行标准IO操作，建立的缓存一般为全缓存

7.2.3刷新条件

1.缓存区满刷新
2.程序正常结束刷新
3.fflush来刷新 fflush(fp)；

#include <stdio.h>
// #include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char** argv)
{// 1// FILE* fp = fopen("1.txt","w");// fputs("hello",fp);// while(1);// 2  4K//   FILE* fp = fopen("1.txt", "w");//   int i = 0;//   for (i = 0; i < 4096; i++)//   {//     fputc('a', fp);//   }//   sleep(10);//   fputc('a', fp);//   while (1);// 3 fflush();FILE* fp = fopen("1.txt", "w");fputs("hello", fp);fflush(fp);while (1);return 0;
}

7.3无缓冲

7.3.1大小

0k ----0

7.3.2作用

主要用于出错处理信息的输出 stderr

7.3.3不对数据缓存直接刷新

printf( );==>>stdout
fprintf(strerr,"fopen error %s",filename);
界面交互出错处理
使用gdb查看，FILE结构体，或使用写入数据测试缓冲区。
缓冲区的大小是可以设置

8.标准IO之文件定位

fseek ftell rewind

8.1fseek

int fseek(FILE *stream, long offset, int whlence);

功能：将stream流文件中的文件指针从whence位置开始偏移offset字节的长度。

参数：

stream要移动文件指针的目标文件流对象。

注意：不支持设备文件，一般用于普通文件。

offsett要在文件内偏移的距离，单位字节。

如果值为整数，则向文件末尾偏移

如果值为负数，则向文件开头偏移

whence 偏移的起始位置,由系统定义的三个宏开始。

SEEK_SET 文件的开头位置

SEEK_CUR文件的当前位置

SEEK_END文件的末尾位置

返回值：

成功：返回0

失败：-1;

如果从文件的指定位置向后偏移过程中已经超过了文件的当前末尾位置，则会自动以\0'来填充文件内容，从而形成一种被称为"空洞文件"的特殊文件。

#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>int	main(int argc, char **argv)
{FILE*fp=fopen("1.txt","r");if(NULL==fp){fprintf(stderr,"fopen error\n");return 1;}fseek(fp,27,SEEK_SET);char buf[50]={0};fgets(buf,sizeof(buf), fp);fclose(fp);printf("buf:%s\n",buf);// system("pause");return 0;
}

8.2ftell

long ftell(FILE *stream);

功能：

获得文件大小。

返回文件指针相对于起始位置的偏移量。

参数：

stream要移动文件指针的目标文件流对象。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>int	main(int argc, char **argv)
{FILE*fp=fopen("1.txt", "r");if(NULL==fp){fprintf(stderr, "fopen error\n");}fseek(fp, 0,SEEK_END);long size=ftell(fp);printf("size:%ld\n",size);fclose(fp);// system("pause");return 0;
}

8.3rewind

void rewind(FILE *stream);

功能：

让文件流指针回到文件开头(直接复位到开头)。

rewind(fp);=====fseek(fp,0,SEET_SET); 二者等价

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>int	main(int argc, char **argv)
{FILE*fp=fopen("1.txt", "r");if(NULL==fp){fprintf(stderr, "fopen error\n");return 1;}fseek(fp, 0, SEEK_END);//文件到达结尾long size=ftell(fp);printf("size:%ld\n",size);char buf[512]={0};rewind(fp);//文件在开头---pos==0的位置fgets(buf, sizeof(buf), fp);printf("%s\n",buf);fclose(fp);// system("pause");return 0;
}