IO进程线程day2（2023.7.26）

news2025/1/15 22:46:45

一、Xmind整理：

二、课上练习：

练习1：全缓冲

//由于编译器优化，只打开不操作，此时不会真正申请缓冲区。
fputc('a', fp);
printf("%ld\n", fp->_IO_buf_end - fp->_IO_buf_base );

刷新条件：
1.缓冲区满 （要多写一个后才能刷新前4096个）
2.fflush函数，强制刷新输出流缓冲区
   #include <stdio.h>
   int fflush(FILE *stream);

3.关闭流指针   fclose
4.主函数调用return
5.调用exit函数退出程序

6.输入输出转换

7.……

功能：目前只要理解能退出程序即可
原型：

#include <stdlib.h>
void exit(int status);

参数：

int status：目前随便填一个int类型整数即可，例如 1 2 0
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	FILE* fp=fopen("./fullbuf.txt","w");
	if(NULL==fp)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	/*由于编译器优化，只打开不操作，此时不会真正申请缓冲区。
	  fputc('a',fp);
	  printf("%ld\n",fp->_IO_buf_end - fp->_IO_buf_base);
	  */
	int i=0;
	while(i<4096+1)
	{
		fputc('a',fp);//先放到缓存区中
		i++;
	}
	while(1)
	{
	}

	fclose(fp);
	return 0;
}


#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	FILE* fp=fopen("./fullbuf.txt","w");
	if(NULL==fp)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	/*由于编译器优化，只打开不操作，此时不会真正申请缓冲区。
	  fputc('a',fp);
	  printf("%ld\n",fp->_IO_buf_end - fp->_IO_buf_base);
	  */
	/*
	   int i=0;
	   while(i<4096+1)
	   {
	   fputc('a',fp);//先放到缓存区中
	   i++;
	   }

	   fputc('b',fp);
	   fflush(fp);

	   fputc('c',fp);
	   fflush(fp);

	   fputc('d',fp);
	   fflush(fp);
	   */
	fputc('e',fp);
	exit(0);

	while(1)
	{
	}

	fclose(fp);

	return 0;
}

练习2：行缓冲

printf("size=%ld\n", stdout->_IO_buf_end - stdout->_IO_buf_base);

刷新条件：
1.缓冲区满 （要多写一个后才能刷新前4096个）
2.fflush函数，强制刷新输出流缓冲区
   #include <stdio.h>
   int fflush(FILE *stream);

3.关闭流指针   fclose
4.主函数调用return
5.调用exit函数退出程序

6.遇到\n字符

7.输入输出转换

功能：目前只要理解能退出程序即可
原型：

#include <stdlib.h>
void exit(int status);

参数：

int status：目前随便填一个int类型整数即可，例如 1 2 0
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	char s1[20]="";
	scanf("%s",s1);//从终端获取字符串，默认使用的就是stdin流指针
	printf("s1=%s\n",s1);//将数据打印到终端，默认使用的就是stdout流指针

	char s2[20]="";
	fscanf(stdin,"%s",s2);//stdin代表从终端获取数据，此时与scanf完全等价
	fprintf(stdout,"s2=%s\n",s2);//stdout代表将数据输出到终端，此时与printf完全等价
	return 0;
}

练习3:无缓冲

无刷新条件

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	/*
	fputc('b',stderr);
	printf("size=%ld\n",stderr->_IO_buf_end - stderr->_IO_buf_base);
	*/
	fputc('d',stderr);
	perror("aaaa");
	while(1);

	return 0;
}


练习4：fputs

功能：将字符串输出到指定的文件中; fputs不会自动补充\n
原型：

#include <stdio.h>
int fputs(const char *s, FILE *stream);
int puts(const char *s);     
char str[20] = "hello";  
puts(str);

参数：

char *s：指定要输出的字符串的首地址;       
FILE *stream：流指针;

返回值：

成功，返回非负数>=0;
失败，返回EOF;

练习5：fgets

功能：从指定文件中获取字符串

1.最多获取size-1个字节，因为fgets函数在停止读取后，会在有效字符的最后一个字节补\0

2.会获取空格；会获取\n字符

3.遇到\n字符后停止读取，且会获取\n字符

原型：

#include <stdio.h>
char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);

参数：

char *s：存储获取到的字符串;
int size：size-1
FILE *stream：流指针;

返回值：

成功，返回存储数据空间的首地址;
失败，返回NULL;
当读取到文件结尾，且没有任何数据被读取出来，返回NULL；

在文件中有如下数据：123456789， char str[9]；                 会出现什么情况：A D

                                    fgets(str, 10, fp)；

                                    printf("str=%s", str)；

A. 123456789              B.123456789乱码               C.12345678               D.段错误

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//打开文件，以读的方式打开文件
	FILE* fp=fopen("./fputs.txt","r");
	if(NULL==fp)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	char buf[20]="";
	fgets(buf,20,fp);
	printf("buf=%s\n",buf);

	fgets(buf,20,fp);
	printf("buf=%s\n",buf);

	fclose(fp);
	return 0;
}

1.使用fgets和fputs实现文件拷贝

2.使用fgets实现计算一个文件的大小

第一题：
#include <stdio.h>
#include <head.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
    FILE* fp_r = fopen("./01_fopen.c", "r");
    if(NULL == fp_r)
    {
        ERR_MSG("fopen");
        return -1;
    }

    FILE* fp_w = fopen("./copy.c", "w");
    if(NULL == fp_w)
    {
        ERR_MSG("fopen");
        return -1;
    }

    //读一次，写一次，直到文件读取完毕                  
    char buf[128] = "";
    while(1)
    {
        if(fgets(buf, sizeof(buf), fp_r) == NULL)
            break;
        fputs(buf, fp_w);
    }
    printf("拷贝完毕\n");

    if(fclose(fp_r) < 0)
    {
        ERR_MSG("fclose");
        return -1;
    }

    fclose(fp_w);

    return 0;
}

第二题：
#include <stdio.h>
#include <head.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
    FILE* fp_r = fopen("./01_fopen.c", "r");                          
    if(NULL == fp_r)
    {
        ERR_MSG("fopen");
        return -1;
    }

    //循环读取，统计字节数

    char str[20] = "";
    int count = 0;
    while(1)
    {
        if(fgets(str, sizeof(str), fp_r) == NULL)
            break;

        count+=strlen(str);     //fgets停止读取后会自动在结尾补充\0
    }
    printf("count = %d\n", count);

    if(fclose(fp_r) < 0)
    {
        ERR_MSG("fclose");
        return -1;
    }

    return 0;
}

练习6：fwrite

功能：将数据的二进制形式写入到指定的文件中;
          二进制形式--> 将数据拆分成一个一个的字节并转换成字符形式写入文件中

原型：

#include <stdio.h>
char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);

参数：

 void *ptr：指定要输出的数据的首地址，是void*类型，代表任意类型，所以可以输出任意类型数据;
 例如字符串char*  整型数组int*  构造类型
 size_t size：每个数据所占的字节数大小；例如：
 要输出的数据为int类型，则size==4
 要输出的数据为short类型，则size==2
 要输出的数据为char类型，则size==1
 要输出的数据为构造类型，则size==sizeof(struct 结构体名);
 size_t nmemb：指定要输出的数据个数，注意是个数，不是字节数
 总大小为size*nmemb; 具体以什么作为整体无所谓，只要输出的结果总大小相同即可；
 FILE *stream：流指针;

返回值：

成功，返回成功输出的数据个数，即nmemb;
失败， =0或者<nmemb

注意：

总大小为size*nmemb; 具体以什么作为整体无所谓，只要输出的结果总大小相同即可；

1.将整个数据作为整体，输出/输入一个数据 -->size = sizeof(数据)， nmemb=1;

2.将一个字节作为整体，输出/输入sizeof个数据 -->size =1, nmemb = sizeof(数据)

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	FILE* fp=fopen("./fwrite.txt","w");
	if(NULL==fp)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	printf("fopen success\n");
	int arr[3]={48,49,50};
	//fprintf(fp,"%d",a);
	size_t res=0;
	res=fwrite(arr,4,3,fp);
	printf("res=%ld\n",res);

	fclose(fp);

	return 0;
}

 

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <head.h>
typedef struct a
{
	char name[18];
	int score;
}_A;
int main(int argc, const char *argv[])
{
	FILE* fp=fopen("fwrite.txt","w");
	if(NULL==fp)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	printf("fopen success\n");

	_A t;
	strcpy(t.name,"zhangsan");
	t.score=48;
	size_t res=fwrite(&t,sizeof(_A),1,fp);
	printf("res=%ld\n",res);

	_A brr[2]={
		{"zahngsan",65},
		{"wangwu",66}
	};

	//将数组中的单个元素作为整体，共输出两个数据，每个数据大小为sizeof(_A)
	res=fwrite(brr,sizeof(_A),2,fp);
	printf("res=%ld\n",res);

	/*
	//将brr当做整体，输出一个数据，每个数据的大小为sizeof(brr)
	res=fwrite(brr,sizeof(brr),1,fp);
	printf("res=%ld\n",res);
	*/

	/*
	int arr[3]={48,49,50};
    //fprintf(fp."%d",a);
	
	size_t res=0;
	res=fwrite(arr,4,3,fp);
	printf("res=%ld\n",res);
	*/ 

	fclose(fp);

	return 0;
}

练习7：fread

功能：将数据的二进制形式从指定文件中读取出来，转换成对应的数据

原型：

#include <stdio.h>
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

参数：

void *ptr：指定要将数据存储到什么位置，填对应位置的首地址。void*类型;
size_t size：每个数据所占的字节数大小；例如：
要输出的数据为int类型，则size==4
要输出的数据为short类型，则size==2
要输出的数据为char类型，则size==1
要输出的数据为构造类型，则size==sizeof(struct 结构体名);
size_t nmemb：指定要读取的数据个数，注意是个数，不是字节数
总大小为size*nmemb; 具体以什么作为整体无所谓，只要输出的结果总大小相同即可；
FILE *stream：流指针;

返回值：

成功，返回成功读取的数据个数，即nmemb;
失败或者读取到文件结尾的时候， =0或者<nmemb

练习8：fseek

功能：修改文件偏移量,到指定位置

原型：

#include <stdio.h>
int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);

参数：

FILE *stream：指定要修改哪个文件的偏移量;
long offset: 距离whence参数指定的偏移量。往前偏移填负数， 往后偏移填正数
int whence：
    SEEK_SET,  文件开头位置
    SEEK_CUR,  文件当前位置
    SEEK_END   文件结尾位置

返回值：

 成功，返回0;
 失败，返回-1，更新errno;
 //修改偏移量到文件开头
 int res = fseek(fp, 0, SEEK_SET);   
 将文件偏移量修改到开头：
 void rewind(FILE *stream); --->等价于 fseek(fp, 0, SEEK_SET);

注意：

任务1：若偏移量在文件开头，能否继续往前偏移 ---> 不行

任务2：若偏移量在文件结尾，能否继续往后偏移 ---> 可以

①若是以w w+ r+的方式打开，往结尾后偏移10个字节后写入，则会从第10个字节写入数据，且前面空余部分会自动补充^@

2.若是以a a+方式打开，往后偏移10个字节后写入，从文件结尾的最后一个有效字符的后面写入。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	FILE* fp=fopen("./fseek.txt","w+");
	if(NULL==fp)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
	fputc('a',fp);
	fputc('b',fp);
	fputc('c',fp);
	int res=fseek(fp,0,SEEK_SET);
	printf("res=%d\n",res);

	int c=0;
	c=fgetc(fp);
	printf("c=%c %d\n",c,c);

	return 0;
}

练习9：ftell

功能：获取文件当前位置距离文件开头的偏移量

原型：

#include <stdio.h>
long ftell(FILE *stream);

返回值：

成功，返回文件当前位置距离文件开头的偏移量;
失败，返回-1，更新errno;
    
将文件偏移量修改到结尾，获取文件偏移量的值，就是文件大小。    
fseek(fp, 0, SEEK_END);
long size = ftell(fp);

三、课后作业：

1. 使用fgets实现计算一个文件有几行

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	FILE* fp=fopen("./fgets.txt","r");
	if(NULL==fp)
	{
		perror("fopen");
		return -1;
	}
		fseek(fp, 0, SEEK_END);
		if(ftell(fp) == 0)
			return 0;

		fseek(fp, 0, SEEK_SET);
		char buf[32] = "";
		int count = 0;
		while(1)
		{
			if(fgets(buf, sizeof(buf), fp) == NULL)
			{
				break;
			}
			if('\n' == buf[strlen(buf)-1])
				count++;
		}
		if(buf[strlen(buf)-1] != '\n')
			count++;
		printf("文件共有%d行\n",count);
	return 0;
}


2. 用fread和fwrite实现文件拷贝 

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
    FILE *fp = fopen("copy1.txt","r");
    if(NULL == fp)
    {
        fprintf(stderr,"__%d__",__LINE__);
        perror("fopen");
        return -1;
    }   
    FILE *fp_w = fopen("copy2.txt","w");
    if(NULL == fp_w)
    {   
        fprintf(stderr,"__%d__",__LINE__);
        perror("fopen");
        return -1;
    }   
    char str[10];
    while(1)
    {
        memset(str,0,sizeof(str));
        if(fread(str,1,1,fp) == 0)
            break;
        fwrite(str,1,1,fp_w);
    }
    fclose(fp);
    fclose(fp_w);
    return 0;
}

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1.该文章属于YOLOV5/YOLOV7/YOLOV8改进专栏，包含大量的改进方式，主要以2023年的最新文章和2022年的文章提出改进方式。 2.提供更加详细的改进方法，如将注意力机制添加到网络的不同位置，便于做实验，也可以当做论文的创新点。 2.涨点效果：添加 SCConv，经过测试，有效涨点。…
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