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UNIX的哲學,萬物皆文件.

打開關閉文件

FILE * fopen(const char *filename,const char * type);

系統調用fopen()打開文件:給用戶指定的文件在內存中分配一個FILE結構,并將結構返回給用戶程序,以后用戶就可以更具FILE指針來實現對文件的存取操作了.當使用打開函數時必須給出文件名和操作方式.如果文件名不存在,就意味著創建文件,并將FILE *指針指向該文件.如果存在就意味著刪除該文件.

FILE 結構體如下

typedef struct __sFILE {
    unsigned char *_p;  /* current position in (some) buffer */
    int _r;     /* read space left for getc() */
    int _w;     /* write space left for putc() */
    short   _flags;     /* flags, below; this FILE is free if 0 */
    short   _file;      /* fileno, if Unix descriptor, else -1 */
    struct  __sbuf _bf; /* the buffer (at least 1 byte, if !NULL) */
    int _lbfsize;   /* 0 or -_bf._size, for inline putc */

    /* operations */
    void    *_cookie;   /* cookie passed to io functions */
    int (* _Nullable _close)(void *);
    int (* _Nullable _read) (void *, char *, int);
    fpos_t  (* _Nullable _seek) (void *, fpos_t, int);
    int (* _Nullable _write)(void *, const char *, int);

    /* separate buffer for long sequences of ungetc() */
    struct  __sbuf _ub; /* ungetc buffer */
    struct __sFILEX *_extra; /* additions to FILE to not break ABI */
    int _ur;        /* saved _r when _r is counting ungetc data */

    /* tricks to meet minimum requirements even when malloc() fails */
    unsigned char _ubuf[3]; /* guarantee an ungetc() buffer */
    unsigned char _nbuf[1]; /* guarantee a getc() buffer */

    /* separate buffer for fgetln() when line crosses buffer boundary */
    struct  __sbuf _lb; /* buffer for fgetln() */

    /* Unix stdio files get aligned to block boundaries on fseek() */
    int _blksize;   /* stat.st_blksize (may be != _bf._size) */
    fpos_t  _offset;    /* current lseek offset (see WARNING) */
} FILE;

1.對于mode有常見的方式

2.常見的組合方式

二進制和文本打開方式基本相同,不同的地方是讀取文本是碰到ASCII碼為26的字符是,則會停止文件的讀寫,默認文件以及結束.應為正常的文本不會有ASCII碼26的字符.而二進制打開方式不存在這個問題.(UNIX下沒有區別);

注意:

1)在以追加方式打開文件時，位置指針指向文件的首部。

? 在這里區分一下位置指針和文件指針：

? 文件指針：指向存儲文件信息的一個結構體的指針

? 位置指針：對文件進行讀寫操作時移動的指針

? 在頭文件<stdio.h>中存在一個結構體_iobuf，在VC6.0中選中FILE，然后F12，則可以看到_iobuf的具體定義(UNIX 的大致相同)：

struct _iobuf
{
        char *_ptr;               // 指向buffer中第一個未讀的字節       
        int   _cnt;                 // 記錄剩余未讀字節的個數
        char *_base;           // 指向一個字符數組，即這個文件的緩沖
        int   _flag;                // FILE結構所代表的打開文件的一些屬性
        int   _file;                 // 用于獲取文件描述，可以使用fileno函數獲得此文件的句柄。
        int   _charbuf;          // 單字節的緩沖，即緩沖大小僅為1個字節，如果為單字節緩沖，_base將無效
        int   _bufsiz;            // 記錄這個緩沖的大小
        char *_tmpfname;    // temporary file (i.e., one created by tmpfile()
                                        // call). delete, if necessary (don't have to on
                                        // Windows NT because it was done by the system when
                                        // the handle was closed). also, free up the heap
                                        // block holding the pathname.
};
typedef struct _iobuf FILE;

? 比如用FILE *fp定義了一個文件指針，并成功打開一個文件之后，fp只是指向該結構體，而在對文件進行讀寫操作時，fp的值并不會改變，改變的是結構體中_ptr的值，這個_ptr就是位置指針。

? 2)以追加方式打開時，若進行寫操作，則rewind函數和fseek函數不會起到作用，因為以追加方式打開時進行寫操作的話，系統會自動將位置指針移動到末尾。

? 3)當文件打開用于更新時，可以通過文件指針對文件進行讀寫操作，但是如果沒有給出fseek或者rewind的話，讀操作后面不能直接跟寫操作，否則會是無效的寫操作(位置指針會移動，但是需要寫入文件的內容不會被寫入到文件當中)，但是寫操作后可以直接跟讀操作。

每次調用fopen()打開文件后都要記得調用fclose()關閉文件

C語言提供了以下幾種文件讀寫方式

1.字符讀寫: fgetc()/fputc() (讀/寫);

fgetc()函數:

(1)一般調用形式: char ch = fgetc(fd);

(2)作用: 文件中讀取一個字符;

(3)返回值:

? 成功：返回值所得到的字符；
? 失敗：返回EOF(-1)。

*注意問的打開方式

fputc()函數:

(1)一般調用形式: char res = fputc(fd,ch);

(2)作用: 文件中寫入一個字符;

(3)返回值

? 成功：函數輸入的字符；
? 失敗：返回EOF(-1)。

說明：函數putchar()是在stdio.h中用預處理命令定義的宏，即：

//define putchar(c) fputc(c,stdout)

char a = 'a';
char ch = fgetc(fd);
char res = fputc(a, fd);

字符串讀寫: fgets()/fputs() (讀/寫);

1.fgets()函數:

• 一般調用形式:char * fgets(char *str ,int num ,FILE *fd); (fd 的mode rt)

  參數說明: str 保存從文件中讀取的字符串;
  ? num 從文件中讀取的字符串中字符個數不超過num-1.在讀入最后一個字符后加上串結束標志'\0';

• 返回值:
  成功: 返的字符串;

  失敗: 返回NULL

  ?

2.fputs() 文件中寫入字符串

• 一般調用形式: int num = fputs(char *s,FILE *fd); (fd 的mode at+)

  s 要寫入的字符串;

  fd 待寫入的文件;

  返回值:

  ? 成功: 寫入的字符個數num;

  ? 失敗: EOF(-1);

int res = fputs("test", fd);
    
char rs[11];
char *r = fgets(rs, 11, fd);

數據塊讀寫: fwrite()/fread() (讀/寫)

• 一般調用形式:

  size_t fwrite(void *buffer,size_t size ,size_t count, FILE *fd);

  size_t fread(void *buffer,size_t size, size_t count ,FILE *fd);

• 參數說明:

  buffer: 緩沖區指針.對fread,它是暫存讀入數據的指針;對fwrite,它是要輸出數據的指針;
  size: 要讀寫的字節數;
  count: 要進行讀寫多少個size字節的數據項;
  fd: 待讀寫的文件指針;

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

struct stu{
    int age;
    int num;
    char name[10];
    char addr[20];
}boya[2],boyb[2],*qq,*pp;
int main() {
    FILE *fd;
    char ch;
    int i;
    qq = boya;
    pp = boyb;
    if ((fd = fopen("/Users/sks/Desktop/stu_list", "wb+")) == NULL) {
        printf("Cannot open file. Strike any key to exit!");
        getchar();
        exit(1);
    }
    printf("intput data\n");
    for (i=0; i<2; i++,qq++) {
        scanf("%d%d%s%s",&qq->age,&qq->num,qq->name,qq->addr);
    }
    qq = boya;
    size_t writeSize = fwrite(qq, sizeof(struct stu), 2, fd);
    rewind(fd);
    size_t readSize = fread(pp, sizeof(struct stu), 2, fd);
    
    printf("\n\nname\tnumber      age      addr\n");
    for (i=0; i<2; i++,pp++) {
        printf("%s   %d   %d   %s\n",pp->name,pp->num,pp->age,pp->addr);
    }
    fclose(fd);
    return 0;
}

本例程序定義了一個結構stu，說明了兩個結構數組boya和boyb以及兩個結構指針變量pp和qq。pp指向boya，qq指向boyb。程序第14行以讀寫方式打開二進制文件“stu_list”，輸入二個學生數據之后，寫入該文件中，然后把文件內部位置指針移到文件首，讀出兩塊學生數據后，在屏幕上顯示。

格式化讀寫: fscanf()/fprintf() (寫/讀);

一般調用形式:

? (1)int fprintf(FILE *stream,const char *format,[argument]…) 輸出格式化字符串或者將格式化字符串輸出到流 (文件);

? (2)int fscanf(FILE *stream, const char *) 輸入文件中的內容到某個變量中.

? fscanf(fd,"%s",res)

返回值:

? 成功:

? fprintf讀取的字符個數;

? fscanf: 返回1

? 失敗:

? EOF;

int res = fprintf(fd, "%s",s);
    if (res == EOF) {
        printf("輸入失敗\n");
    }
    
    char tmp[26];
//
   int len = fscanf(fd, "%s\n",tmp);

?

其他文件相關操作

ftell()函數: 得到流式文件的當前讀寫位置,返回流式文件當前讀寫位置距離文件頭部的字節數.

long     ftell(FILE *);

fseek(): 把fd 的文件讀寫位置指針移動到知道的位置;

@param FILE* 待操作的文件指針
@param long  距離起始點的位置
@parma int   計算的起始點
@return  0 success 文件位置指針指向正確的offset,錯誤返回-1
/*
    有三類起始點
    SEEK_SET 0   文件開頭
    SEEK_CUR 1   文件當前位置
    SEEK_END 2   文件末尾
*/
int  fseek(FILE *, long offset, int origin);

rewind(): 將文件位置指針重新指向一個文件流的開頭

void     rewind(FILE *);

eg:

long fileLength = 0; 
fseek(fd, 0, SEEK_END);
fileLength = ftell(fd);
rewind(fd);

fflush():清空緩存

所謂flush一個緩沖，是指對寫緩沖而言，將緩沖內的數據全部寫入實際的文件，并將緩沖清空，這樣可以保證文件處于最新的狀態。之所以需要flush，是因為寫緩沖使得文件處于一種不同步的狀態，邏輯上一些數據已經寫入了文件，但實際上這些數據仍然在緩沖中，如果此時程序意外地退出（發生異常或斷電等），那么緩沖里的數據將沒有機會寫入文件。flush可以在一定程度上避免這樣的情況發生。

在這個表中我們還能看到C語言支持兩種緩沖，即行緩沖（Line Buffer）和全緩沖（Full Buffer）。全緩沖是經典的緩沖形式，除了用戶手動調用fflush外，僅當緩沖滿的時候，緩沖才會被自動flush掉。而行緩沖則比較特殊，這種緩沖僅用于文本文件，在輸入輸出遇到一個換行符時，緩沖就會被自動flush，因此叫行緩沖。

 FILE *fd;
    if ((fd = fopen("/Users/sks/Desktop/ch.txt", "w")) == NULL) {
        printf("Open file failed.Press any key to exit!");
        getchar();
        exit(1);
    }
    
    Student stu;
    stu.number = 10000;
//    stu.name = "guohuabing";
    strcpy(stu.name, "guohuabing");
    fflush(fd);
    fwrite(&stu, sizeof(struct SStudent), 1, fd);
    fclose(fd);

socket 通信和文件操作的關系

待續....

C語言文件操作和操作系統文件子系統的關系

參考:

? http://www.2cto.com/kf/201207/143344.html

? http://www.cnblogs.com/L-hq815/archive/2012/06/30/2571066.html

? http://www.cnblogs.com/dolphin0520/archive/2011/10/05/2199598.html

? http://c.biancheng.net/cpp/html/107.html