5、打开和关闭流

三种打开流的方式： fopen ， freopen ， fdopen 其原型如下：

#include <stdio.h>FILE *fopen(const char *restrict pathname, const char *restrict type);FILE *freopen(const char *restrict pathname, const char *restrict type,FILE *restrict fp);FILE *fdopen(int filedes, const char *type);

三者返回：假如成功返回文件指针，假如错误返回 NULL 。

这里：
fopen 打开路径名由 pathname 指定的文件。

fdopen 可以接受一个已经打开的文件形容符号，将这个文件形容符和标准输入输出流关联。这样可以实现对除了磁盘 normal 文件之外的其余特殊文件进行流的操作（例如，有些特殊文件不能用 fopen 打开，那么可以先通过 open 或者者 pipe 等获取其文件形容符浩，再用这个函数将其与标准流关联）。

freopen 在一个特定的流上(由 fp 指示)打开一个指定的文件（其路径名由 pathname 指示）如若该流已经打开，则先关闭该流。此函数常用于将一个指定的文件打开为一个预约义的流：标准输入、标准输出或者标准出错。

ISO C 为 type 参数指定了如下15种值：

                                打开一个标准输入输出流的类型参数+------------------------------------------------------------------------------------+|       type       |                           Description                           ||------------------+-----------------------------------------------------------------|| r or rb          | open for reading                                                ||------------------+-----------------------------------------------------------------|| w or wb          | truncate to 0 length or create for writing                      ||------------------+-----------------------------------------------------------------|| a or ab          | append; open for writing at end of file, or create for writing  ||------------------+-----------------------------------------------------------------|| r+ or r+b or rb+ | open for reading and writing                                    ||------------------+-----------------------------------------------------------------|| w+ or w+b or wb+ | truncate to 0 length or create for reading and writing          ||------------------+-----------------------------------------------------------------|| a+ or a+b or ab+ | open or create for reading and writing at end of file           |+------------------------------------------------------------------------------------+

使用 b 作为 type 的一部分，使标准 I/O 系统可以区分文本文件和二进制文件。但是由于 UNIX 内核并不对这两种文件进行区分，所以在 UNIX 系统环境下指定字符b作为 type 的一部分实际上并没有什么作用。

对于 fdopen ， type 参数的意义稍有不同。由于该形容符已被打开，所以 fdopen 以写方式打开时并不截短该文件。(例如，若该形容符原来是由 open 函数打开的，该文件那时已经存在，则其 O_TRUNC 标志将决定能否截短该文件。 fdopen 函数不能截短它为写而打开的任一文件。）另外，标准 I/O 以追加方式操作，也不能用于创立该文件（由于如若一个形容符引用一个文件，则该文件肯定已经存在） 。

当用追加方式打开一文件后，则每次写都将数据写到文件的当前尾端处。如若有多个进程用标准 I/O 增加方式打开了同一文件，那么来自每个进程的数据都将正确地写到文件中。

当以读和写类型打开一文件时（ type 中 + 号），具备下列限制：
a)假如中间没有 fflush 、 fseek 、 fsetpos 或者 rewind ，则在输出的后面不能直接跟随输入。
b)假如中间没有 fseek 、 fsetpos 或者 =rewind = ,或者者一个输出操作没有到达文件尾端，则在输入操作之后不能直接跟随输出。

根据上表，下表列出了打开一个流的六种不同方式。

                        六种打开标准输入输出流的方法+-----------------------------------------------------------------+|             Restriction              | r | w | a | r+ | w+ | a+ ||--------------------------------------+---+---+---+----+----+----|| file must already exist              | ? |   |   | ?  |    |    ||--------------------------------------+---+---+---+----+----+----|| previous contents of file discarded  |   | ? |   |    | ?  |    ||--------------------------------------+---+---+---+----+----+----|| stream can be read                   | ? |   |   | ?  | ?  | ?  ||--------------------------------------+---+---+---+----+----+----|| stream can be written                |   | ? | ? | ?  | ?  | ?  ||--------------------------------------+---+---+---+----+----+----|| stream can be written only at end    |   |   | ? |    |    | ?  |+-----------------------------------------------------------------+

注意，在指定 w 或者 a 类型创立一个新文件时，我们无法说明该文件的存取许可权位（ open 函数和 creat 函数则能）。假如流引用的不是终端设施，那么系统默认，它被打开时是全缓存的。假如流引用终端设施，则该流是行缓存的。打开流之后，在对该流执行任何操作之前，可使用前面所述的 setbuf 和 setvbuf 改变缓存的类型。

可以调用 fclose 关闭一个打开的流。公告如下：

#include <stdio.h>int fclose(FILE *fp);

返回：假如成功返回0，假如错误返回 EOF 。

在文件被关闭之前，会将任何缓存中的输出数据刷新，而缓存中的输入数据被丢弃。假如标准 I/O 库已经为该流自动分配了一个缓存，则释放此缓存。当一个进程正常终止时（直接调用 exit 函数，或者从 main 函数返回），则所有带未写缓存数据的标准 I/O 流都被刷新，所有打开的标准 I/O 流都被关闭。

译者注

原文参考

参考： APUE2/ch05lev1sec5.html

6、关于流的读写

当打开一个 stream 的时候，我们可以有三种方式读写其中的内容.例如： fgetc , fputc .

1. 字符方式。一次读写一个字符，假如 stream 有缓存那么由标准输入输出函数自己管理缓存。
2. 行方式。一次读写一行。例如 fputs , fgets .
3. 直接方式。在 ISO C 中的直接方式，也有时候被称作 binary I/O （二进制方式）， object-at-a-time I/O （一次一个对象）， record-oriented I/O （面向记录）， structure-oriented I/O （面向结构）。每次读写指定的大小。例如 fread , fwrite .

（1）输入函数

有三个函数，可以每次读取输入的一个字符，公告如下：

#include <stdio.h>int getc(FILE *fp);int fgetc(FILE *fp);int getchar(void);

三者返回：假如成功返回下一个字符；否则到达文件结尾返回 EOF ，或者者错误。

三个函数都以单个字符的方式操作流。

getchar 和 getc ( stdin )一样。 getc 和 fgetc 的区别是 getc 可能是一个宏定义而 fgetc 肯定是一个函数的实现。三者都返回一个 unsigned char 并转化成为 int .这样返回值非负。不能用其返回值和 EOF 比较。判断文件结束有另外的方法。

当读取文件错误或者者到达文件结尾的时候，返回值一样，这时候，需要通过 ferror 和 feof 才能加以区别。其公告如下：

#include <stdio.h>int ferror(FILE *fp);int feof(FILE *fp);void clearerr(FILE *fp);

两者返回：假如条件符合则返回 true (非0)，否则 false 。

在 FILE 对象中为每一个 stream 维护一个 error flag 和 end of file flag 。就是通过这两个函数进行判断的。使用 clearerr 可以清理这两个标记。

从流中读取之后，我们也可以通过 ungetc 函数将字符推送到流中，公告如下：

#include <stdio.h>int ungetc(int c, FILE *fp);

返回：假如成功返回c，假如错误返回 EOF 。

这个函数可以把一个字符推送回到流中，下次读取的时候就会读到那个字符了。

注意这个函数只是把一个字符推送到流里面了，并没有写这个流对应的实际文件。不能把 EOF 推送到 stream 中。当推送一个字符到 stream 中成功的时候，会自动清理 end of file flag 。

（2）输出函数

我们也可看到相应于前面探讨的输入函数的输出函数，公告如下：

#include <stdio.h>int putc(int c, FILE *fp);int fputc(int c, FILE *fp);int putchar(int c);

三者返回：假如成功返回c，假如错误返回 EOF 。

这三个函数和 getc , fgetc , getchar 相似，不过是写而不是读取了。 putchar (c)等价于 putc (c, stdout )， putc 可以用宏的方式实现而 fputc 不能用宏实现。

译者注

原文参考

参考： APUE2/ch05lev1sec6.html

7、行输入输出

下面两个函数提供行输入功能：

#include <stdio.h>char *fgets(char *restrict buf, int n, FILE *restrict fp);char *gets(char *buf);

返回：假如成功返回 buf ，假如失败或者者到达文件结尾返回 NULL 。

两者以行的方式操作流。 fgets 需要指定缓存的大小，而后读取一行，读取的结果包含 new line 和一个 null 结束。假如行长超过了n，那么就读取到n，最后也包含一个 null 字符（需要仔细调查???）,反正 fgets 最多读取 n-1 个字符。 gets 已经逐步被淘汰了，由于没有指定缓存大小，不安全，另外它并不把 newline 存放到 buffer 中。

下面是一个例子：

/*程序功能： 使用fgets读取文件的一行，并且打印出来。*/#include <stdio.h>int main(int argc, char *argv[]){        char chars[256];        FILE *f = fopen("./test","r");        while(!feof(f))        {                   fgets(chars,256,f);//注意回车也都读取了                printf("%s",chars,ftell(f));                //printf("%s:%ld",chars,ftell(f));        }           fclose(f);        return 0;}

下面两个函数提供行输出功能：

#include <stdio.h>int fputs(const char *restrict str, FILE *restrict fp);int puts(const char *str);

两者返回：假如成功返回非负，否则返回 EOF 。

fputs 会把一个 null 结束的字符串写到一个指定的 stream 中。结尾的 null 字节并不会被写入。需要注意的是,这个函数并不肯定是一次一行的输出，由于输出的字符串并不需要把 newline 作为最后的非空字符。一般来说，最后一个非空字符会是 newline 字符，但是这不是必需的。

puts 函数会把 null 字符串写入到标准输出，但是不会写入空字符。另外， puts 还会把一个 newline 字符输出到标准输出。

puts 函数是安全的，而不像相应的 gets 。然而，我们也要避免使用它，否则还要记住它要在输出的最后追加一个 newline 字符。假如我们始终使用 fgets 和 fputs ,我们会知道我们怎么解决每一行最后的一个 newline 字符。

译者注

原文参考

参考： APUE2/ch05lev1sec7.html