一 非缓冲文件操作
针对于小规模文件的读写，或者是实时设备，例如调制解调器、连接于串口的工业设备。执行非缓冲文件操作后，应用程序将立即获取或传送数据。
3个操作系统预先分配的文件标识符
- 0：标准输入，即通过终端输入
- 1：标准输出，即通过终端输出
- 2：标准错误，系统中存放错误信息的堆栈
1.使用read()读取文件
read()函数用于从文件中将信息读取到指定的内存区域中。一般形式为：
read(文件标识符,内存块指针,内存块长度)
- 文件标识符：用open()函数获得或预先分配
- 内存块指针：指定函数读取数据的保存位置
- 内存块长度
返回值是实际读取的长度，若返回值为0，表示没有读取任何数据，运行错误是返回1。
如下示例：
#include<fcntl.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
const int LENGTH=2000;
int main()
{
char c[LENGTH];
int f,i,j=0;
f=open("/usr/include/gnu-versions.h",O_RDONLY,LENGTH);
if(f!=-1)
{
i=read(f,c,LENGTH);
if(i>0)
{
for(;i>0;i--)
putchar(c[j++]);
}
else
perror("读取");
}
else
perror("打开文件");
return 0;
}
编译并运行，结果如下：
2.使用write()写入文件
write()函数用于将指定长度的数据写入文件，一般形式为
write(文件标识符,内存块指针,内存块长度)
函数返回值是其实际写入的长度，如果返回0，表示没有写入任何数据，运行错误返回1。如下例所示：
#include<fcntl.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
const int LENGTH=2000;
int main()
{
char c[LENGTH];
int f,i;
puts("输入要保存的文件信息：");
if((i=read(0,c,LENGTH))<1)
{
perror("读取失败：");
return 1;
}
f=open("outfile",O_RDWR|O_CREAT,0664);
if(f!=-1)
{
if(write(f,c,i)!=i)
perror("写入失败");
puts("保存文件成功！");
close(f);
}
else
perror("打开文件");
return 0;
}
该程序从文件标识符为0的设备读取数据，0是系统预定义的文件标识符，该标识符代表标准输入，即终端。
编译后运行结果如下图所示：
3.随机读写文件
open()函数内部有一个隐藏的文件指针位置，该指针指向文件正在读写的位置。在未指定的情况下，该位置处于文件的开始。如果在open()函数参数中加入副标志O_APPEND，那么打开文件时指针将指向文件末端，后一次输入的数据将保存在文件末尾。例如：
f=open("outfile",O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND,0664);//打开或新建一个文件，从文件末端操作
如果要在程序运行中指定指针的具体位置，可使用lseek()函数实现。该函数的一般形式是：
lseek(文件标识符,偏移长度,起始位置);
- 偏移长度：设置指针位置
- 起始位置：定义指针位置的参考坐标，可用3个枚举常量表示，如下表
当起始位置为当前位置或文件末端时，偏移长度允许为负值，表示指针向前移动。但偏移长度不能超过文件的首尾限定范围。lseek()函数返回值是指针位置，操作失败返回-1。
二 缓冲文件操作
缓冲区是为程序分配的内存块，在进行数据量比较大且不要求实时性的I/O操作时，一部分数据被置于缓冲区中，只有当数据的长度快要超过缓冲区范围或时间周期达到时，这些数据才被送入指定位置。
基于缓冲区的文件I/O操作减少了对设备的物理数据接口访问次数，从而使大量数据的I/O操作的系统开支减少，将实际读写速度提升。
标准输入输出库定义了文件流结构指针FILE*作为文件的标识，同时提供了一系列缓冲文件操作函数。有3个文件流是系统预定义的，下面分别介绍：
- stdin：标准输入
- stdout：标准输出
- dtderr：标准错误
打开与关闭文件流
打开文件流操作的函数是fopen()，该函数与系统调用函数open()的作用相似，主要用于文件和终端的输入输出方面，所以并不能对文件权限进行操作。该函数的一般形式是
fopen(路径，打开方式);
打开方式如下：
如果函数执行成功，返回文件流指针，否则返回NULL。
当文件不需要使用，可用fclose()函数将文件关闭。该函数的一般形式是：
fclose(文件流指针);
当fclose()函数执行时，所有放在缓冲区等待写入的数据都将被写入到文件中。如果数据未能被成功保存，fclose()函数返回-1，否则返回0。
用法参看如下示例：
#include<stdio.h>
int main()
{
FILE *fp;
fp=fopen("/usr/include/gnu-versions.h","r");
if(fp!=NULL)
puts("打开文件成功");
else
{
perror("打开文件");
return 1;
}
if(fclose(fp)!=-1)
puts("关闭文件成功");
else
{
perror("关闭文件");
return 1;
}
return 0;
}
运行结果如下
2.读取与写入文件流
读取文件流可使用fread()，该函数的一般形式是：
fread(缓冲区指针,长度,数量,文件流指针);
- 缓冲区：在程序中定义，定义后将指针作为参数传递给fread()函数
- 长度：每次读取到缓冲区内存数据的长度
- 数量：读取操作的最多次数
该函数的返回值是读取到缓冲区的次数，这个次数可能会小于参数中定义的最多次数。
如果文件的长度大于fread()函数实际读取数据的长度，那么实际读取数据的总和为参数中长度与数量的乘积。
写入文件流可使用函数fwrite()，该函数的形式与fread()相同。
如果待写入的数据存储在缓冲区中，而又要立即将缓冲区的数据写入文件，可使用fflush()函数实现。一般形式为：
fflush(缓冲区指针);
函数应用示例如下：
#include<stdio.h>
const long SIZE=65536; //定义缓冲区大小,64KB
const int LENGTH=1024; //定义每次读取的长度，1KB
int main()
{
char buf[SIZE]={0};
FILE *fp;
fp=fopen("/usr/include/gnu-versions.h","r");
if(fp!=NULL)
{
if(fread(buf,LENGTH,SIZE/LENGTH,fp)>=0)
puts("读取文件成功");
else
{
perror("读取文件失败");
return 1;
}
}
else
perror("打开文件");
fclose(fp);
fp=fopen("copy","rw+");
if(fp!=NULL)
{
if(fwrite(buf,LENGTH,SIZE/LENGTH,fp)>=0)
{
fflush(fp);
puts("写入文件成功");
}
else
{
perror("写入文件失败");
return 1;
}
}
else
perror("打开文件");
if(fclose(fp)!=1)
puts("关闭文件成功");
else
perror("关闭文件");
return 0;
}
执行结果如下图所示：
copy文件内部如下所示：
3.文件流的格式化输入与输出
标准输入输出库里提供了文件流的格式化输入输出函数fscanf()和fprintf()，这两个函数的一般形式如下：
fscanf(文件流指针,"控制字符串",输入项列表);
fprintf(文件流指针,"控制字符串",输出项列表);
4.文件流的定位操作
文件流结构中有一个指针指向正在读写文件数据的位置。在操作文件流时，可通过调整该指针对文件的指定位置进行操作。fseek()函数与系统调用函数seek()的定义方法和使用几乎一致，只是fseek()函数第一个参数是文件流指针。除此之外，还有下列其他函数：
fpos_t类型是标准函数库中定义的一种结构体，也是文件流FILE结构体中的一个成员。
