Linux | 标准IO编程

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时间：2024年6月8日23:03:43

1.标准IO编程

1-1.流的打开

fopen 是 C 语言中用于打开文件的标准库函数。它属于 <stdio.h> 头文件，并用于创建或打开一个文件，以便进行后续的文件读写操作。

函数的原型通常如下：

FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);

参数说明：

• filename：要打开或创建的文件的名称（包括路径，如果需要的话）。

• mode：一个字符串，指定了文件的打开模式。这些模式可以是以下值之一或它们的组合（注意，并非所有组合都是有效的）：

  • "r"：以只读方式打开文件。文件必须存在。
  • "w"：以写入方式打开文件。如果文件不存在，则创建它；如果文件存在，则其内容被截断为零长度。
  • "a"：以追加模式打开文件。如果文件不存在，则创建它；如果文件存在，则写入的数据会被追加到文件的末尾。
  • "r+"：以读写方式打开文件。文件必须存在。
  • "w+"：以读写方式打开文件。如果文件不存在，则创建它；如果文件存在，则其内容被截断为零长度。
  • "a+"：以读写方式打开文件用于追加。如果文件不存在，则创建它；如果文件存在，则写入的数据会被追加到文件的末尾。
  • "b"：二进制模式（可以与上述模式组合使用，如 "rb" 或 "wb+"）。在 Windows 系统上，当以文本模式打开文件时，\n 会被转换为 \r\n，而在读取时，\r\n 会被转换为 \n。在二进制模式下，这种转换不会发生。

返回值：

• 如果文件成功打开，fopen 返回一个指向 FILE 对象的指针，该对象可用于后续的文件操作。
• 如果文件打开失败，fopen 返回 NULL。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
   
    FILE *file = fopen("example.txt", "w");
    if (file == NULL) {
   
        printf("Failed to open file\n");
        return 1;
    }
    fprintf(file, "Hello, World!\n");
    fclose(file);
    return 0;
}

在这个示例中，我们试图以写入模式（“w”）打开一个名为 “example.txt” 的文件。如果文件打开成功，我们向其中写入 “Hello, World!\n”，然后关闭文件。如果文件打开失败，我们打印一条错误消息并返回 1。

1-2.流的关闭

fclose 是 C 语言中用于关闭一个已打开的文件的标准库函数。当你使用 fopen 或其他相关函数打开一个文件后，在完成对该文件的读写操作后，应该使用 fclose 函数来关闭它。关闭文件是一个重要的步骤，因为它会释放与文件关联的所有资源，并确保所有的数据都被正确地写入到磁盘中。

函数的原型如下：

int fclose(FILE *stream);

参数说明：

• stream：一个指向 FILE 对象的指针，该对象是由 fopen 或其他相关函数返回的。

返回值：

• 如果文件成功关闭，fclose 返回零（0）。
• 如果发生错误，fclose 返回非零值（通常是 EOF，它在 <stdio.h> 中定义，通常是一个负数）。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
   
    FILE *file = fopen("example.txt", "w");
    if (file == NULL) {
   
        printf("Failed to open file\n");
        return 1;
    }
    fprintf(file, "Hello, World!\n");
    
    // 关闭文件
    if (fclose(file) != 0) {
   
        printf("Failed to close file\n");
        return 1;
    }
    
    return 0;
}

在这个示例中，我们在写入 “Hello, World!\n” 到文件后，使用 fclose 函数来关闭文件。如果关闭文件时发生错误，我们打印一条错误消息并返回 1。然而，在大多数情况下，关闭文件通常不会失败，除非发生了磁盘错误或其他严重的系统问题。

请注意，在尝试读取或写入一个已关闭的文件时，程序的行为是未定义的，并且可能会导致程序崩溃或数据损坏。因此，确保在文件不再需要时关闭它是非常重要的。

1-3.错误处理

perror 是 C 语言标准库中的一个函数，它主要用于处理系统调用或库函数调用失败时产生的错误。以下是关于 perror 函数的详细解释：

函数原型perror

void perror(const char *s);

参数

• s：这是一个指向字符串的指针，用于在错误信息前添加自定义的描述信息。如果 s 为 NULL 或空字符串，则只输出错误描述。

功能

• perror 函数将最近的系统错误代码（存储在全局变量 errno 中）转换为人类可读的错误描述，并将这个描述输出到标准错误流（stderr）。
• 如果提供了自定义的字符串 s，则这个字符串会被输出在错误信息之前，并后跟一个冒号和空格。

返回值

• perror 函数没有返回值（即返回类型为 void）。

使用示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
   
    FILE *fp = fopen("nonexistent_file.txt", "r");
    if (fp == NULL) {
   
        perror("File opening failed"