4月1日标准IO和文件IO的区别(个人收藏)

标准IO：标准I/O是ANSI C建立的一个标准I/O模型，是一个标准函数包和stdio.h头文件中的定义，具有一定的可移植性。标准IO库处理很多细节。例如缓存分配，以优化长度执行IO等。标准的IO提供了三种类型的缓存。
　　（1）全缓存：当填满标准IO缓存后才进行实际的IO操作。 （2）行缓存：当输入或输出中遇到新行符时，标准IO库执行IO操作。 （3）不带缓存：stderr就是了。
　　文件IO：文件IO称之为不带缓存的IO（unbuffered I/O)。不带缓存指的是每个read，write都调用内核中的一个系统调用。也就是一般所说的低级I/O——操作系统提供的基本IO服务，与os绑定，特定于linix或unix平台。
　　2区别
　　首先：两者一个显著的不同点在于，标准I/O默认采用了缓冲机制，比如调用fopen函数，不仅打开一个文件，而且建立了一个缓冲区（读写模式下将建立两个缓冲区），还创建了一个包含文件和缓冲区相关数据的数据结构。低级I/O一般没有采用缓冲，需要自己创建缓冲区，不过其实在linix或unix系统中，都是有使用称为内核缓冲的技术用于提高效率，读写调用是在内核缓冲区和进程缓冲区之间进行的数据复制。
　　其次从操作的设备上来区分，文件I/O主要针对文件操作，读写硬盘等，它操作的是文件描述符，标准I/O针对的是控制台，打印输出到屏幕等，它操作的是字符流。对于不同设备得特性不一样，必须有不同api访问才最高效。

标准 IO 与文件 IO 的区别标准 IO 与文件 IO 比较

文件IO				标准IO
POSIX 系统调用				ANSI C 库函数
低层次 IO				高层次 IO，对系统调用的扩展和封装
只能在 POSIX 操作系统上移植				可移植到任何操作系统
非缓冲 IO				缓冲 IO
利用文件描述符操作文件				利用文件指针操作文件
	读写普通文件，还可以读写设备文件管				一般用于读写普通文件
	道等

在谈两者区别之前，先来了解下什么是标准ＩＯ以及文件ＩＯ。

１定义

标准ＩＯ：

标准 I/O 是 ANSI C 建立的一个标准 I/O 模型，是一个标准函数包和 stdio.h 头中的定义，具有一定的可移植性。标准 IO 库处理很多细节。例如缓存分配，以优化长度执行 IO 等。标准的 IO 提供了三种类型的缓存。

1. 全缓存：当填满标准 IO 缓存后才进行实际的 IO 操作。
2. 行缓存：当输入或输出中遇到新行符时，标准 IO 库执行 IO 操作。
3. 不带缓存：stderr 就是了。

文件ＩＯ：

文件ＩＯ称之为不带缓存的IO（unbuffered I/O)。不带缓存指的是每个read， write 都调用内核中的一个系统调用。也就是一般所说的低级 I/O——操作系统提供的基本 IO 服务，与 os 绑定，特定于*nix 平台。

２区别

首先：两者一个显著的不同点在于，标准 I/O 默认采用了缓冲机制，比如调用 fopen 函数，不仅打开一个文件，而且建立了一个缓冲区（读写模式下将建立一个缓冲区），还创建了一个包含文件和缓冲区相关数据的数据结构

(FILE *)。低级 I/O 一般没有采用缓冲，需要自己创建缓冲区，不过其实在

*nix 系统中，都是有使用称为内核缓冲的技术用于提高效率，读写调用是在内核缓冲区和进程缓冲区之间进行的数据复制。使用标准 IO 就不需要自己维护缓冲区了，标准 IO 库会根据 stdin/stdout 来选择缓冲类型，也就是说当你使用标准 IO 的时候，要清楚它的 stdin/stdou 是什么类型以及其默认的缓冲模式，如果不合适，你需要用 setvbuf 先设置，再使用，例如协同进程的标准输入和输出的类型都是管道，所以其默认的缓冲类型是全缓冲的，如果要使用标准 IO，就需要现设置行缓冲。对于文件 IO，只要你自己能维护好缓冲区，完全可以不用标准 IO。

其次从名字上来区分，文件 I/O 主要针对文件操作，读写硬盘等，标准

I/O，主要是打印输出到屏幕等。因为他们设备不一样，文件 io 针对的是文件，标准 io 是对控制台，操作的是字符流。对于不同设备得特性不一样，必须有不同 api 访问才最高效。

最后来看下他们使用的函数

	标准ＩＯ	文件ＩＯ(低级 IO)
打开	fopen,freopen,fdopen	open
关闭	fclose	close
读	getc,fgetc,getchar fgets,gets fread	read
写	putc,fputc,putchar fputs,puts, fwrite	write

1.fopen 与 open

标准 I/O 使用 fopen 函数打开一个文件：

FILE* fp=fopen(const char* path,const char *mode)

其中 path 是文件名，mode 用于指定文件打开的模式的字符串，比如 "r","w","w+","a"等等，可以加上字母 b 用以指定以二进制模式打开（对于 *nix 系统，只有一种文件类型，因此没有区别）,如果成功打开，返回一个 FILE 文件指针，如果失败返回 NULL,这里的文件指针并不是指向实际的文件，而是一个关于文件信息的数据包，其中包括文件使用的缓冲区信息。

*nix 系统使用 open 函数用于打开一个文件： int fd=open(char *name,int how);

与 fopen 类似，name 表示文件名字符串，而 how 指定打开的模式：O_RDONLY(只读),O_WRONLY(只写）,O_RDWR （可读可写),还有其他模式请 man 2 open。

成功返回一个正整数称为文件描述符，这与标准 I/O 显著不同，失败的话返回-1，与标准 I/O 返回 NULL 也是不同的。

2.fclose 与 close

与打开文件相对的，标准 I/O 使用 fclose 关闭文件，将文件指针传入即可，

如果成功关闭，返回 0，否则返回 EOF 比如：

if(fclose(fp)!=0)

printf("Error in closing file");

而*nix 使用 close 用于关闭 open 打开的文件，与 fclose 类似，只不过当错误发生时返回的是-1，而不是 EOF，成功关闭同样是返回 0。C 语言用 error code 来进行错误处理的传统做法。

3.读文件，getc,fscanf,fgets 和 read

标准 I/O 中进行文件读取可以使用 getc，一个字符一个字符的读取，也可以使用 gets（读取标准 io 读入的）、fgets 以字符串单位进行读取（读到遇到的第一个换行字符的后面），gets（接受一个参数，文件指针）不判断目标数组是否能够容纳读入的字符，可能导致存储溢出(不建议使用），而 fgets 使用三个参数 char * fgets(char *s, int size, FILE *stream); 第一个参数和 gets 一样，用于存储输入的地址，第二个参数为整数，表示输入字符串的最大长度，最后一个参数就是文件指针，指向要读取的文件。最后是 fscanf，与 scanf 类似，只不过增加了一个参数用于指定操作的文件，比如 fscanf(fp,"%s",words)

*nix 系统中使用 read 函数用于读取 open 函数打开的文件，函数原型如下： ssize_t numread=read(int fd,void *buf,size_t qty);其中 fd 就是 open 返回的文件描述符，buf 用于存储数据的目的缓冲区，而 qty 指定要读取的字节数。如果成功读取，就返回读取的字节数目（小于等于 qty）。

4.判断文件结尾

如果尝试读取达到文件结尾，标准 IO 的 getc 会返回特殊值 EOF，而 fgets 碰到 EOF 会返回 NULL,而对于*nix 的 read 函数，情况有所不同。read 读取 qty 指定的字节数，最终读取的数据可能没有你所要求的那么多（qty），而当读到结尾再要读的话，read 函数将返回 0.

5.写文件：putc,fputs,fprintf 和 write

与读文件相对应的，标准 C 语言 I/O 使用 putc 写入字符，比如：putc(ch,fp); 第一个参数是字符，第二个是文件指针。而 fputs 与此类似：fputs(buf,fp);仅仅是第一个参数换成了字符串地址。而 fprintf 与 printf 类似，增加了一个参数用于指定写入的文件，比如：fprintf(stdout,"Hello %s.\n","dennis");切记 fscanf 和 fprintf 将 FILE 指针作为第一个参数，而 putc,fputs 则是作为第二个参数。

在*nix 系统中提供 write 函数用于写入文件，原型与 read 类似：ssize_t result=write(int fd,void *buf ,size_t amt);fd 是文件描述符，buf 是将要写入的内存数据，amt 是要写的字节数。如果写入成功返回写入的字节数，通过 result 与 amt 的比较可以判断是否写入正常，如果写入失败返回-1

6.随机存取：fseek()、ftell()和 lseek()

标准 I/O 使用 fseek 和 ftell 用于文件的随机存取，先看看 fseek 函数原型 int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);第一个参数是文件指针，第二个参数是一个 long 类型的偏移量（offset），表示从起始点开始移动的距离。第三个参数就是用于指定起始点的模式，stdio.h 指定了下列模式常量：

SEEK_SET             文件开始处

SEEK_CUR    当前位置 SEEK_END    文件结尾处看几个调用例子：

fseek(fp,0L,SEEK_SET); //找到文件的开始处 fseek(fp,0L,SEEK_END); //定位到文件结尾处 fseek(fp,2L,SEEK_CUR); //文件当前位置向前移动 2 个字节数

而 ftell 函数用于返回文件的当前位置，返回类型是一个 long 类型，比如下面的调用：

fseek(fp,0L,SEEK_END);//定位到结尾 long last=ftell(fp); //返回当前位置

那么此时的 last 就是文件指针 fp 指向的文件的字节数。

与标准 I/O 类似，*nix 系统提供了 lseek 来完成 fseek 的功能，原型如下：

off_t lseek(int fildes, off_t offset, int whence); fildes 是文件描述符，而 offset

也是偏移量，whence 同样是指定起始点模式，唯一的不同是 lseek 有返回值，如果成功就返回指针变化前的位置，否则返回-1。whence 的取值与 fseek 相同： SEEK_SET,SEEK_CUR,SEEK_END，但也可以用整数 0,1,2 相应代替。

lseek : fseek + ftell;