一、概念

在C语言库中定义一系列对文件输入输出的函数。

二、特点

1.缓冲机制

标准IO的优点就是通过缓冲机制减少系统调用的次数，提高效率，输出的数据暂存在缓冲区，缓冲区刷新或满时输出。

2.流

文件流是一种用于处理文件输入和输出的抽象概念，文件流将文件和C语言的数据处理机制连接起来，使数据的写入（输入流）和读出（输出流）更方便。
默认打开了三个流：stdin(标准输入)、stdout(标准输出)、stderr(标准错误)

三、缓存区

1.行缓存（和终端操作相关）

缓存刷新的条件
1）程序正常退出
2）\n刷新
3）缓存区满刷新
4）fflush函数强制刷新

2.全缓存（和文件操作相关）

缓存刷新的条件：
1）程序正常退出
2）缓存区满刷新
3）强制刷新fflush

3.不缓存：标准错误 strerr

四、函数

1.打开文件

fopen

定义：
FILE *fopen(const char *path, const char *mode);
参数：
    path：打开文件的路径
    mode：打开文件的模式
        r：只读，流被定位到文件开头
        r+：可读可写，流被定位到文件开头
        w：只写，文件不存在创建，文件存在清空，流被定位到文件开头
        w+：可读可写，文件不存在创建，文件存在清空，流被定位到文件开头
        a：追加，文件不存在创建，存在追加，流被定位到文件末尾
        a+：可读可写，文件不存在创建，存在追加，开始进行读时从头读，进行写时流被定位到文件末尾
返回值：
    成功：文件流
    失败：NULL，并且设置errno(错误码)

2.关闭文件

fclose

定义：
    int fclose(FILE* stream);
参数：
    stream：文件流

3.读写文件

3.1按字符读写

fgetc

定义：
    int fgetc(FILE *stream);
功能：
    从文件中读一个字符
参数：
    stream：文件流
返回值：
    成功：读到的字符
    失败或读到文件末尾：EOF（-1）

---

fputc

定义：
    int fputc(int c, FILE * stream);
功能：
    向文件中写入一个字符
参数：
    c：要写的字符（以字符的ASCII码值传递）
    stream：文件流
返回值：
    成功：写的字符的ASCII
    失败：EOF

补充：
ferror函数用于判断读文件时是否出错，返回非零值表示出错；
feof函数用于判断读文件时是否读到文件末尾，返回非零值表示读到文件末尾；
这两个函数使用时参数只需传入文件流。
示例代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    FILE *fp = fopen("../file/text.txt", "r+");
    if (fp == NULL)
    {
        perror("fopen error");
        return -1;
    }
    printf("fopen success\n");
    fputc('a', fp);
    int ch = fgetc(fp);
    if (ch == EOF)
    {
        if (ferror(fp))
            perror("fgetc error");
        if (feof(fp))
            perror("end file");
        return -1;
    }
    printf("%c\n", ch);
    fclose(fp);
    return 0;
}

向文件中写入了一个字符a并将它读出打印到终端，运行时发现字符被写入到文件中，但是终端并没有打印出该字符。

终端给出的错误提示是已经读到了文件末尾，这说明使用fputc进行写入时，文件中的位置标识符（相当于编辑文档时光标的位置）会自动向后移动一个字符的位置。

3.2按字符串读写

fgets

定义：
    char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);
功能：
    从文件中读取一串字符
参数：
    s：存放读取的字符串的首地址
    size：读取的大小
    stream：文件流
返回值：
    成功：读取的字符串的首地址
    失败或读到文件末尾：NULL
特性：
    1.一次调用最多读取一行数据
    2.实际读到个数为size-1个，末尾自动添加\0

---

fputs

定义：
    int  fputs(const char *s,  FILE *stream);
功能：
    向文件中写字符串
参数：
    s：要写的内容
    stream：文件流
返回值：
    成功：非负整数
    失败：EOF

示例代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    FILE *fp = fopen("../file/text.txt", "r+");
    if (fp == NULL)
    {
        perror("fopen error");
        return -1;
    }
    printf("fopen success\n");
    char str[99]="";
    fputs("qwert",fp);
    fgets(str, 99, fp);
    printf("%s\n", str);
    return 0;
}

和fputc相同，fputs在对文件进行写入结束时，位置标识符会停留在文件末尾，导致读不出数据。

3.3按二进制读写

可以读写任意类型的文件，以二进制的方式进行读写。
fread

定义：
    size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
功能：
    从文件流读取多个元素
参数：
    ptr：用来存放读取元素 (可以用来读取任意类型的数据)
    size：元素大小  sizeof(数据类型)
    nmemb：读取对象的个数
    stream：要读取的文件
返回值：
    成功：读取对象的个数
    读到文件尾或失败：0

---

fwrite

定义：
    size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
功能：
    按对象写
参数：
    同fread
返回值：
    成功：写的元素个数
    失败 ：0

4.文件定位

rewind

定义：
    void rewind(FILE *stream);
功能：
    将文件位置标识符定位到起始位置

---

fseek

定义：
    int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
功能：
    文件的定位操作
参数：
    stream：文件流
    offset：偏移量：正数表示向后文件尾部偏移，负数表示向文件开头偏移
    whence：相对位置：
        SEEK_SET:相对于文件开头
        SEEK_CUR:相对于文件当前位置
        SEEK_END:相对于文件末尾
返回值：
    成功：0
    失败：-1
注：当打开文件的方式为a或a+时，fseek不起作用

---

ftell

定义：
    long ftell(FILE *stream);
功能：
    获取位置指针当前的文件位置
参数：
    要检测的文件流
返回值：
    成功：当前的文件位置
    出错：-1

如图，加上rewind语句将文件中的位置标识符定位到文件开头后便可打印出。