自学嵌入式 day 25 - 系统编程 标准io 缓冲区 文件io

news2025/6/1 8:53:02

（3）二进制文件读写函数：

①fread：

size_t  fread(void  *ptr,  size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

        功能：从指定的stream流对象中获取nmemeb个大小为size字节的数据块到ptr所在的本地内存中。
        参数：ptr 要存储数据的本地内存一般是数组或者结构体指针
                   size 单个数据块的元数据大小。最小单元的大小
                   nmemb 要获取的数据块的个数，拷贝的数据块个数。
                   stream 要获取数据的源文件流对象，如果是stdin表示从键盘获取数据，如果是fp文件则表示从普通文件获取。
        返回值：成功 小于等于nemeb的整数，表示获取的数据长度
                      失败 小于0，结尾 0；

#include<stdio.h>
typedef struct
{
    char name[10];
    int age;
    char sex;
}PRE;

int main()
{
    FILE* fp = fopen("1.txt","r");
    if(NULL == fp)
    {
        fprintf(stderr,"fopen error");
        return 1;
    }
    PRE p = {0};

    int ret = fread(&p,sizeof(PRE),1,fp);
    if(ret > 0)
    {
        printf("ret = %d,name:%s,age:%d,sex:%c\n",ret,p.name,p.age,p.sex);
    }
    fclose(fp);
    return 0;

}

②fwrite：

size_t fwrite(const void  *ptr,  size_t  size,size_t nmemb, FILE *stream);
        功能：从ptr所在本地内存中取出nmemb个大小为size的数据块写入到stream流对应的文件流对象中。
        参数：ptr 要写的数据块地址，一般是数组或者结构体指针
                  size  要写的数据块元数据大小，单位是字节
                  nmemb 要写的数据块的个数
                  stream 要写的目标文件流对象。如果是stdout则表示数据会写到终端屏幕显示，如果是fp的普通文件则会写入到文件中。

    返回值：成功 小于等于nmemb 的个数。
                  失败 <0

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

typedef struct 
{
    char name[10];
    int age;
    char sex;
}PRE;
int main()
{
    FILE* fp = fopen("1.txt","w");
    if(NULL == fp)
    {
        fprintf(stderr,"fopen error\n");
        return 1;
    }
    PRE p;
    strcpy(p.name,"zhangsan");
    p.age = 11;
    p.sex = 'M';
    fwrite(&p,sizeof(PRE),1,fp);

    fclose(fp);
    return 0;
}

2.标准io之文件定位

（1）函数：

①fseek：

int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
        功能：将stream流文件中的文件指针从whence位置开始偏移offset字节的长度。
        参数：stream  要移动文件指针的目标文件流对象。
        注意：不支持设备文件，一般用于普通文件。
         offset  要在文件内偏移的距离，单位字节。如果值为整数，则向文件末尾偏移。如果值为负数，则向文件开头偏移
          whence  偏移的起始位置,由系统定义的三个宏开始。
                        SEEK_SET  文件的开头位置 
                        SEEK_CUR  文件的当前位置
                        SEEK_END  文件的末尾位置

        返回值：成功： 返回 0
                      失败：  -1；

#include<stdio.h>

int main()
{
    FILE* fp = fopen("1.txt","r");
    if(NULL == fp)
    {
        fprintf(stderr,"fopen error\n");
        return 1;
    }
    fseek(fp,1,SEEK_SET);
    char buf[1024] = {0};
    fgets(buf,sizeof(buf),fp);
    printf("%s",buf);
    return 0;
}

②rewind：

rewind()  等效于：fseek(stream,0L,SEEK_SET);

#include<stdio.h>

int main()
{
    FILE* fp = fopen("2.txt","r");
    if(NULL == fp)
    {
        fprintf(stderr,"fopen error\n");
        return 1;
    }
    fseek(fp,0,SEEK_END);
    long size = ftell(fp);    
    printf("%ld\n",size);
    rewind(fp);
    char buf[1024] = {0};
    fgets(buf,sizeof(buf),fp);
    printf("%s",buf);
    return 0;
}

③ ftell：

long ftell(FILE *stream);rewind(fp);
        功能：获取当前文件流指针的具体位置，一般以文件开头到当前指针的字节数为返回值。
        参数：stream 要返回指针距离的文件流对象
        返回值：成功 获取到的距离长度，单位是字节
                      失败 -1；

#include<stdio.h>

int main()
{
    FILE* fp = fopen("2.txt","r");
    if(NULL == fp)
    {
        fprintf(stderr,"fopen error\n");
        return 1;
    }
    fseek(fp,0,SEEK_END);
    long size = ftell(fp);    
    printf("%ld\n",size);

    return 0;
}

注：①stdin：标准输入

       ②stdout：标准输出

       ③stderr：标准错误输出

#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
    char buf[100]={0};

    fgets(buf,sizeof(buf),stdin);

    fputs(buf,stdout);
    fprintf(stderr,"%s 123",buf);
    return 0;
}

（4）缓冲区：

①行缓冲：大小：1kb

        作用：主要用于人机交互
       刷新条件：
                        1.遇到\n刷新
                        2.缓存区满刷新
                        3.程序结束刷新
                        4.fflush刷新  fflush(stdout);  FILE*fp     stdin stdout stderr 

②全缓冲：大小：4k

        作用：主要用于文件的读写
        刷新条件:
                        1.缓存区满刷新
                        2.程序结束刷新
                        3.fflush来刷新  fflush(fp);

③无缓冲：大小：0k  

        作用：主要用于出错处理信息的输出 stderr 
 

3.文件io：

（1）定义：操作系统为了方便用户使用系统功能而对外提供的一组系统函数。称之为 系统调用  其中有个文件IO，一般都是对设备文件操作,当然也可以对普通文件进行操作

（2）函数：

①open：

int open(const char *pathname, int flags,int mode);
        功能:获得一个文件描述符
        参数:
                pathname:文件名
                flags:
                        O_CREAT, 创建文件 
                        O_EXCL,需要和O_CREAT同时使用，表示新建的文件不能存在，成功，否则open就会失败
                        O_NOCTTY,不是终端设备
                        O_TRUNC文件内容清空
                        O_APPEND追加
                        O_ASYNC异步io，什么时候io不确定，
                        O_NONBLOCK非阻塞 

注：多个宏可写成：宏 | 宏，“|”：二进制或
                返回值:成功返回文件描述符
                            失败返回-1

#include <fcntl.h>

#include <sys/stat.h>

#include <sys/types.h>

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv)

{

int a = 12312;

int fd = open("1.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);

if (-1 == fd)

{

fprintf(stderr, "open error\n");

return 1;

}

// system("pause");

return 0;

}

②write
ssize_t write(int fd,  const  void *buf, size_t count);
        功能:通过文件描述符向文件中写一串数据
        参数:
                fd:文件描述符
                buf:要写入文件的字符串的首地址
                count:要写入字符的个数
        返回值:成功返回实际写入的个数
                    失败返回-1

#include <fcntl.h>

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <sys/stat.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

int main(int argc, char **argv)

{

int a = 12312;

int fd = open("1.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);

if (-1 == fd)

{

fprintf(stderr, "open error\n");

return 1;

}

char buf[1024] = "hello";

ssize_t ret = write(fd, buf, strlen(buf));

printf("write ret:%ld\n", ret);

close(fd);

return 0;

}


③read：
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
        功能:通过文件描述符读取文件中的数据
        参数:
                fd:文件描述符
                buf:存放数据空间的首地址
                count:要读到数据的个数
        返回值:成功返回读到数据的个数
                    失败返回-1
                    读到文件结尾返回0

#include <fcntl.h>

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <sys/stat.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

int main(int argc, char **argv)

{

int fd = open("1.txt", O_RDONLY);

if (-1 == fd)

{

fprintf(stderr, "open error\n");

return 1;

}

char buf[1024] = {0};

ssize_t ret = read(fd,buf,sizeof(buf));

printf("readret:%ld %s\n", ret,buf);

close(fd);

return 0;

}

    

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