一、什么是IO
I:input --->输入,从外部存储设备将数据输入到内存中。
O:output --->输出,数据从内存到外部存储设备。
总结:输入输出就是数据从外存到内存,内存到外存的流向。
二、IO分类
1. 文件IO函数
文件IO函数是由操作系统提供的基本IO函数,与操作系统绑定,又称之为系统调用。
特点:
- 移植性低,只能运行在对应的操作系统中。
- 文件IO函数涉及到用户空间到内核空间的切换、cpu模式的切换、C代码调用汇编指令等,属于一种耗时操作,应该尽量减少文件IO函数的使用。
- 若要操作内核,只能使用文件IO函数。
2. 标准IO函数
标准IO函数根据ANSI标准,对文件IO函数二次封装(printf,scanf, getchar, putchar)。最终标准IO函数依然会去调用文件IO函数。
特点:
- 提高代码的可移植性和复用性
- 提高输入输出效率(在用户空间设置一个缓冲区,缓冲区满或者满足一定条件后,调用文件IO函数)。
三.、标准IO函数
1. 流和流指针
流:字节流,将数据一个一个的移入或移出缓冲区的形式叫做字节流。
流指针(FILE*):当要做IO操作的时候,就需要打开一个对应的文件。每打开一个文件,都会在内存中申请一片缓冲区。管理维护这片空间的变量都存储在FILE结构体中,FILE结构体由操作系统定义。
1.1 FILE结构体成员
struct _IO_FILE
{
char* _IO_buf_base; //缓冲区的起始地址
char* _IO_buf_end; //缓冲区的结尾地址
int _fileno; //文件描述符
}
缓冲区大小:尾地址-首地址。
2. 标准IO函数
fopen / fclose 打开/关闭文件
fprintf / fscanf
fputc / fgetc
fputs / fgets
fwrite / fread
fseek 修改文件偏移量,可以理解为光标位置
ftell
2.1 fopen
功能:打开一个文件
原型:
#include <stdio.h>
FILE *fopen(const char *pathname, const char *mode);
参数:
char *pathname:指定要打开的文件路径以及名字;
char *mode:以什么方式打开文件;
打开文件的方式:
r:以读的方式打开文件; 流在文件开头位置,若要读取文件,则从开头开始读取 若文件不存在,打开失败。
r+:以读写的方式打开文件; 流在文件开头位置,若要读写取文件,则从开头开始操作 若文件不存在,打开失败。
w:以写的方式打开文件,若要写文件,则从开头开始操作;若文件不存在,则会创建文件,并打开;若文件存在,则清空文件,并打开。
w+:以读写的方式打开文件,若要读写取文件,则从开头开始操作;若文件不存在,则会创建文件,并打开;若文件存在,则清空文件,并打开。
a:以写的方式打开文件,若要写取文件,则从结尾开始操作;若文件不存在,则会创建文件,并打开;若文件存在,则文件的流在文件结尾,不清空。
a+:以读写方式打开文件,若文件不存在,则会创建文件,并打开;若文件存在,则流的初始位置: 1. 若开始是读文件,则流在文件开头 2. 若开始是写文件,则流在文件结尾。
返回值:
成功,返回FILE *类型指针。
失败,返回NULL,同时更新errno。
errno:本质上是一个整型数,不同的错误会更新不同的errno;
2.2 perror
功能:根据errno,打印对应的错误信息。
原型:
#include <stdio.h>
void perror(const char *s);
参数:
char *s:用于提示的字符串;
2.3 fclose
功能:关闭指定的文件; 释放资源,例如缓冲区空间。若不关闭,则可能会造成内存泄漏。
原型:
#include <stdio.h>
int fclose(FILE *stream);
参数:
FILE *stream:指定要关闭的文件对应的流指针;。
返回值:
成功,返回0。
失败,返回EOF,同时更新errno。
# define EOF (-1)
2.4 fprintf
功能:将数据格式化输出到指定文件中。
原型:
#include <stdio.h>
int printf(const char *format, ...);
int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);
参数:
FILE *stream:流指针,指定要输出到哪个文件中,就填对应文件的流指针。
char *format:格式化字符串:字符,占位符,转义字符。
...:不定参数,不定数据个数,不定数据类型。
返回值:
成功,返回被打印的字符个数。
失败,返回负数。
2.5 fscanf
功能:从指定文件中格式化读取数据; scanf fscanf的%s %d默认不识别空格、\n,、\t。%c获取单个字符会识别空格、换行。
原型:
#include <stdio.h>
int scanf(const char *format, ...);
int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);
参数:
FILE *stream:流指针,从哪个文件中读取,填对应的流指针。
char *format:格式化字符串:字符、占位符、转义字符。
...:不定参数、不定数据个数、不定数据类型。
返回值:
成功,返回成功读取的数据个数;
失败或文件读取完毕,返回EOF,同时更新era
2.6 fputc
功能:将单个字符打印到指定的文件中。
原型:
#include <stdio.h>
int fputc(int c, FILE *stream);
int putchar(int c);
参数:
int c:指定要输出的字符对应的字符形式或者整型形式,填'a', 也可以填97。
FILE *stream:流指针,想要打印到哪个文件中就填哪个文件对应的流指针。
返回值:
成功,返回成功输出字符对应的整型形式。
失败,返回EOF。
2.7 fgetc
功能:从指定文件中读取单个字符。
原型:
#include <stdio.h>
int fgetc(FILE *stream);
参数: FILE *stream:指定要从哪个文件中读取。
返回值:
成功,返回成功读取到的字符对应的整型形式。
当文件读取完毕或者函数运行失败,返回EOF。