IO进程线程day1（2023.7.25）

news2024/10/1 15:16:02

一、Xmind整理：

 

什么是IO：

 

文件IO函数与标准IO函数： 

 

二、课上练习：

练习1：标准IO函数的简单示例

scanf:
if(OS == Linux)
{
    去调用Linux的文件IO
    read();
}  
else if(OS == windows)
{
    去调用windows的文件IO
    fread();   
}

练习2：FILE结构体

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，在文件IO的时候再讲解。
}

缓冲区大小：尾地址-首地址。

练习3: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;
       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； 

       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;    定义在errno.h这个头文件中
所有情况：/usr/include/asm-generic   errno.h  errno-base.h

打开一个文件，以读的方式 

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//1.抄函数名
	//2.考虑参数列表（数据类型一一匹配）
	//3.考虑返回值，定义相同类型的变量接收
	//打开一个文件，以读的方式
	FILE* fp=fopen("./1.txt","w");
	if(NULL==fp)
	{
	//	printf("errno=%d\n",errno);//2:文件不存在　13:文件权限不足
	//	printf("fopen函数运行失败\n");
	    perror("fopen");
		return -1;
	}
	printf("fopen函数运行成功，文件打开成功\n");

	if(fclose(fp)<0)
	{
		perror("fclose");
		return -1;
	}
	printf("fclose function success\n");
	return 0;
}

练习4：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;

练习5：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)

 打开文件，以写的方式

	if(fclose(fp)<0)
	{
		perror("fclose");
		return -1;
	}
	printf("fclose function success\n");
	return 0;

练习6：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, ...);     
printf("hello world %d %c %f \r\n\t", 1, 'a', 10.1)；
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，

 打开文件，以写的方式

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//打开文件,以写的方式
	FILE* fp=fopen("./1.txt","w");
	if(NULL==fp)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	printf("fopen success\n");
	
	//将hello world输出到fprintf.txt文件中
	//printf("hello world %d\n",12);
	fprintf(fp,"hello world %d\n",12);

	if(fclose(fp)<0)
	{
		perror("fclose");
		return -1;
	}
	printf("fclose function success\n");
	return 0;
}


#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//打开文件,以写的方式
	FILE* fp=fopen("./1.txt","a+");
	if(NULL==fp)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	/*
	   printf("fopen success\n");

	//将hello world输出到fprintf.txt文件中
	//printf("hello world %d\n",12);
	fprintf(fp,"hello world %d\n",12);
	*/
	int arr[3]={1,2,3};
	for(int i=0;i<3;i++)
	{
		printf("%d ",arr[i]);  //指定打印到终端
		fprintf(fp,"%d",arr[i]);  //指定打印到fp对应的文件中
	}
	putchar(10);

	if(fclose(fp)<0)
	{
		perror("fclose");
		return -1;
	}
	printf("fclose function success\n");
	return 0;
}

练习7：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形式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;
=EOF，文件读取完毕
=EOF，函数运行失败，同时更新errno;

注意： 

1.%s %d不识别空格 \n \t，若想要获取到上述字符，需要使用%c形式

2.读写操作后，文件偏移量会自动偏移，所以若想要从头读取数据，就需要想办法将偏移量修改到开头位置

        a.将文件关闭重新开

        b.fseek ftell

3.printf ,scanf怎么使用 ，fprintf fscanf就怎么使用。

 打开文件，以写的方式

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//打开文件
	FILE* fp=fopen("./2.txt","a+");
	if(NULL==fp)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	printf("以读的方式打开文件成功\n");
	//指定从fp对应的文件中读取数据
	char arr[100]="";
	char arr1[100]="";
	int a=0;
	fscanf(fp,"%s%s%d",arr,arr1,&a);
	printf("%s %s %d\n",arr,arr1,a);
	//关闭文件
	if(fclose(fp)<0)
	{
		perror("fclose");
		return -1;
	}
	printf("fclose function success\n");

	return 0;
}

用fprintf与fscanf函数实现：文件拷贝，例如将1.txt的内容拷贝到2.txt中：

#include <stdio.h>

int main(int argc, const char *argv[])
{
    //以读的方式打开源文件
    FILE* fp_r = fopen("./01_fopen.c", "a+");
    if(NULL == fp_r)
    {
        printf("__%d__\n", __LINE__);
        perror("fopen");
        return -1;
    }

    //以写的方式打开目标文件
    FILE* fp_w = fopen("copy.c", "w+");
    if(NULL == fp_w)
    {
        printf("__%d__\n", __LINE__);
        perror("fopen");
        return -1;
    }

    char c = 0;
    while(fscanf(fp_r, "%c", &c) != EOF)
    {
        //写文件
        fprintf(fp_w, "%c", c);
    }

    printf("拷贝成功\n");
    //此时文件偏移量在文件的结尾，如果想要从copy.c文件中读取数据
    //则需要将文件描述符重新偏移打破文件开头位置
    //所以需要关闭文件重新打开，将偏移量重新改回到开头位置
                                                                
    //关闭文件
    fclose(fp_w);
    fclose(fp_r);

    //从fp_w中读取数据，然后打印到终端
    fp_w = fopen("copy.c", "r");
    while(fscanf(fp_w, "%c", &c) != EOF)
    {
        printf("%c", c);
    }
    fclose(fp_w);

    return 0;
}

练习8：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);     putchar('a'); putchar(97); putchar(10); putchar('\n');

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;

注意： 

Linux操作系统，默认以\n结尾，若用编辑器保存检测到没有以\n结尾，则会自动补充'\n'

unix操作系统，默认以\r\n结尾，

windows操作系统，默认以\r结尾。

练习9：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;
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	FILE* fp=fopen("./3.txt","r");

	if(NULL==fp)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	printf("打开成功\n");
	fputc('a',fp);	
	fputc('b',fp);	
	fputc('c',fp);	
	fputc('\n',fp);	
	fclose(fp);
	fp=fopen("./3.txt","r");
	if(NULL==fp)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	printf("fopen success\n");
	int c=0;
	while(1)
	{
		c=fgetc(fp);
		if(EOF==c)
			break;
		printf("%c %d\n",c,c);
	}
	fclose(fp);
	return 0;
}

0

三、课后作业：

1.实现登录功能。自定义一个usr.txt，手动输入账户密码，格式如下：账户 密码

例如： zhangsan 12345

            lisi abcde

            wangwu abc123

需求如下：从终端获取账户密码，与文件中的账户密码比较

                  若终端输入的账户不存在，则输出账户不存在

                  若终端输入的账户存在，但是密码不正确，则输出密码错误

                  若账户密码均正确，则输出登录成功

附加题:

                  实现注册功能，注册的账户密码存储在上一题的文件中。需求：不能重复注册。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	FILE* fp=fopen("./usr.txt","r+");
	if(NULL==fp)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	printf("fopen success\n");
	char name[20];
	char password[20];
	char aname[20];
	char apassword[20];
	int c;
	//从终端获取账户名与密码
	printf("请输入账户名与密码：");
	scanf("%s %s",name,password);
	//比较
	while(1)
	{
		if(fscanf(fp,"%s %s",aname,apassword)==EOF)
		{
			printf("%s 账户不存在\n",name);
			fclose(fp);
			char a;
			printf("Do you want to register:");
			scanf(" %c",&a);
			if('Y' == a || 'y' == a)
			{
				printf("name:");
				scanf("%s",name);
				fp = fopen("usr.txt","r");
				while(strcmp(name,aname)!=0)
				{
					c = fscanf(fp,"%s",aname);
					if(EOF == c)
						break;			
				}
				if(strcmp(name,aname)==0)
				{
					printf("账户已存在！\n");
					return -1;
				}
				else
				{
					printf("password:");
					scanf("%s",password);
					fclose(fp);
					fp = fopen("usr.txt","a");
					fprintf(fp,"%s %s\n",name,password);
				}
			}
			if(EOF == c)
				break;
		}
		if(strcmp(name,aname)==0)
		{
			printf("%s 账户已存在\n", name);
			if(strcmp(password,apassword)==0)
			{
				printf("%s 登录成功\n",name);
			}
			else
			{
				printf("%s 密码错误\n",name);
			}
			break;
		}
	}
	if(fclose(fp)<0)
	{
		perror("fclose");
		return -1;
	}
	printf("fclose function success\n");
	return 0;
}

2.文件拷贝，例如将1.txt的内容拷贝到2.txt中

   要求用fgetc计算一个文件有多少个字节

   用fgetc计算一个文件有几行？ 计算\n个数

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	FILE *fp = fopen("./1.txt","r");
	FILE *fp_t = fopen("./2.txt","w");
	if(NULL == fp)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	char c;
	int count=0,line=0;
	while((c = fgetc(fp)) != EOF)
	{
		count++;
		if(c == '\n')
			line++;
		fputc(c,fp_t);
	}
	printf("文件有%d字节，有%d行\n",count,line);
	fclose(fp);
	fclose(fp_t);
	return 0;
}

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