標準IO與檔案IO 的區別

標準i/o是ansi c建立的乙個標準i/o模型，是乙個標準函式包和stdio.h標頭檔案中的定義，具有一定的可移植性。標準io庫處理很多細節。例如快取分配，以優化長度執行io等。標準的io提供了三種型別的快取。

（1）全快取：當填滿標準io快取後才進行實際的io操作。

（2）行快取：當輸入或輸出中遇到新行符時，標準io庫執行io操作。

（3）不帶快取：stderr就是了。

檔案ｉｏ稱之為不帶快取的io（unbuffered i/o)。不帶快取指的是每個read，write都呼叫核心中的乙個系統呼叫。也就是一般所說的低階i/o——作業系統提供的基本io服務，與os繫結，特定於linix或unix平台。

首先：兩者乙個顯著的不同點在於，標準i/o預設採用了緩衝機制，比如呼叫fopen函式，不僅開啟乙個檔案，而且建立了乙個緩衝區（讀寫模式下將建立兩個緩衝區），還建立了乙個包含檔案和緩衝區相關資料的資料結構。低階i/o一般沒有採用緩衝，需要自己建立緩衝區，不過其實在linix或unix系統中，都是有使用稱為核心緩衝的技術用於提高效率，讀寫呼叫是在核心緩衝區和程序緩衝區之間進行的資料複製。

其次從操作的裝置上來區分，檔案i/o主要針對檔案操作，讀寫硬碟等，它操作的是檔案描述符，標準i/o針對的是控制台，列印輸出到螢幕等，它操作的是字元流。對於不同裝置得特性不一樣，必須有不同api訪問才最高效。

最後來看下他們使用的函式

標準i/o使用fopen函式開啟乙個檔案：

file fp=fopen(const char path,const char mod)

其中path是檔名，mod用於指定檔案開啟的模式的字串，比如」r」,」w」,」w+」,」a」等等，可以加上字母b用以指定以二進位制模式開啟（對於 null,這裡的檔案指標並不是指向實際的文件，而是乙個關於檔案資訊的資料報，其中包括檔案使用的緩衝區資訊。

檔案io使用open函式用於開啟乙個檔案：

int fd = open( char name , int how);

與fopen類似，name表示檔名字串，而how指定開啟的模式：o_rdonly(唯讀),o_wronly(只寫）,o_rdwr （可讀可寫),還有其他模式請man 2 open。成功返回乙個正整數稱為檔案描述符，這與標準i/o顯著不同，失敗的話返回-1，與標準i/o返回null也是不同的。

與開啟檔案相對的，標準i/o使用fclose關閉檔案，將檔案指標傳入即可，如果成功關閉，返回0，否則返回eof比如：

if(fclose(fp)!=0) printf(「error in closing file」)

而檔案io使用close用於關閉open開啟的檔案，與fclose類似，只不過當錯誤發生時返回的是-1，而不是eof，成功關閉同樣是返回0。c語言用error code來進行錯誤處理的傳統做法。

標準i/o中進行檔案讀取可以使用getc，乙個字元乙個字元的讀取，也可以使用gets（讀取標準io讀入的）、fgets以字串單位進行讀取（讀到遇到的第乙個換行字元的後面），gets（接受乙個引數，檔案指標）不判斷目標陣列是否能夠容納讀入的字元，可能導致儲存溢位(不建議使用），而fgets使用三個引數：char fgets(char s, int size, file stream);

第乙個引數和gets一樣，用於儲存輸入的位址，第二個引數為整數，表示輸入字串的最大長度，最後乙個引數就是檔案指標，指向要讀取的檔案。最後是fscanf，與scanf類似，只不過增加了乙個引數用於指定操作的檔案，比如fscanf(fp,」%s」,words)

檔案io中使用read函式用於讀取open函式開啟的檔案，函式原型如下：

ssize_t numread = read( int fd, void buf, size_t qty);

其中fd就是open返回的檔案描述符，buf用於儲存資料的目的緩衝區，而qty指定要讀取的位元組數。如果成功讀取，就返回讀取的位元組數目（小於等於qty）

如果嘗試讀取達到檔案結尾，標準io的getc會返回特殊值eof，而fgets碰到eof會返回null**,而對於nix的read函式，**情況有所不同。read讀取qty指定的位元組數，最終讀取的資料可能沒有你所要求的那麼多（qty），而當讀到結尾再要讀的話，read函式將返回0.

與讀檔案相對應的，標準c語言i/o使用putc寫入字元，比如：

putc(ch,fp);

第乙個引數是字元，第二個是檔案指標。而fputs與此類似：

fputs(buf,fp);

fprintf(stdout,」hello %s.\n」,」dennis」);

切記fscanf和fprintf將file指標作為第乙個引數，而putc,fputs則是作為第二個引數。

在檔案io中提供write函式用於寫入檔案，原型與read類似：

ssize_t result = write(int fd, void buf , size_t amt);

fd是檔案描述符，buf是將要寫入的記憶體資料，amt是要寫的位元組數。如果寫入成功返回寫入的位元組數，通過result與amt的比較可以判斷是否寫入正常，如果寫入失敗返回-1

標準i/o使用fseek和ftell用於檔案的隨機訪問，先看看fseek函式原型

int fseek(file stream, long offset, int whence);

第乙個引數是檔案指標，第二個引數是乙個long型別的偏移量（offset），表示從起始點開始移動的距離。第三個引數就是用於指定起始點的模式，stdio.h指定了下列模式常量：

seek_set 檔案開始處 seek_cur 當前位置 seek_end 檔案結尾處

看幾個呼叫例子： fseek(fp,0l,seek_set); //找到檔案的開始處 fseek(fp,0l,seek_end); //定位到檔案結尾處 fseek(fp,2l,seek_cur); //檔案當前位置向前移動2個位元組數

而ftell函式用於返回檔案的當前位置，返回型別是乙個long型別，比如下面的呼叫：

fseek(fp,0l,seek_end);//定位到結尾 long last=ftell(fp); //返回當前位置

那麼此時的last就是檔案指標fp指向的檔案的位元組數。

與標準i/o類似，nix系統提供了lseek來完成fseek的功能，原型如下：

off_t lseek(int fildes, off_t offset, int whence);

fildes是檔案描述符，而offset也是偏移量，whence同樣是指定起始點模式，唯一的不同是lseek有返回值，如果成功就返回指標變化前的位置，否則返回-1。whence的取值與fseek相同：seek_set,seek_cur,seek_end，但也可以用整數 0,1,2相應代替。

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