APUE 第五章 标准IO库 part1

5.1 引言

5.2 流和FILE对象

对于标准I/O库，它们的操作则是围绕流(stream)进行的。当用标准I/O库打开或创建一个文件时，我们已使一个流与一个文件相结合.
当打开一个流时，标准I/O函数fopen返回一个指向FILE对象的指针。该对象通常是一个结构，它包含了IO库为管理该流所需要的所有信息：

用于实际I/O的文件描述符，指向流缓存的指针，缓存的长度，当前在缓存中的字符数，出错标志等等。

#include <stdio.h>
#include <wchar.h>

int fwide (FILE* fp, int mode);

1. 如果流的方向被确定了，那么fwide函数不会改变流的方向。否则，fwide会设置流的方向

2. 如果mode小于0，流将被设置为字节方向；如果mode大于0，流将被设置为宽方向。

3. 如果mode为0，则不改变方向 无论是否改变，返回值都会存在，用于确定流的方向

5.3 标准输入、标准输出和标准出错

这三个标准I / O流通过预定义文件指针 stdin , stdout和stderr加以引用.

5.4 缓冲

标准I/O提供了三种类型的缓存：

1. 全缓存。在这种情况下，当填满标准I/O缓存后才进行实际I/O操作。

2. 行缓存。在这种情况下，当在输入和输出中遇到新行符时，标准 I/O库执行I/O操作。

3. 不带缓存。标准 I / O库不对字符进行缓存。

SVR4和4.3+BSD的系统默认使用下列类型的缓存：
• 标准出错是不带缓存的。
• 如若是涉及终端设备的其他流，则它们是行缓存的；否则是全缓存的。

对任何一个给定的流，如果我们并不喜欢这些系统默认，则可调用下列两个函数中的一个更改缓存类型：

#include <stdio.h>
void setbuf (FILE* fp, void* buf);
void setvbuf (FILE* fp, void* buf, int mode, size_t size); 

如果在一个函数中分配一个自动变量类的标准 I / O缓存，则从该函数返回之前，必须关闭该流。
一般而言，应由系统选择缓存的长度，并自动分配缓存。在这样处理时，标准I/O库在关闭此流时将自动释放此缓存。
任何时候，我们都可强制刷新一个流:

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

此函数使该流所有未写的数据都被传递至内核。作为一种特殊情形，如若fp是NULL，则此函数刷新所有输出流.

5.5 打开流

#include <stdio.h>
FILE* fopen (const char* pathname, const char* mode);
FILE* freopen (const char* pathname, const char* mode, FILE* fp);
//此函数一般用于将一个指定的文件打开为一个预定义的流：标准输入、标准输出或标准出错。
FILE* fdopen (int fd, const char* mode);
//此函数常用于由创建管道和网络通信通道函数获得的插述符。

type参数指定对该I/O流的读、写方式， ANSI C规定type参数可以有15种不同的值:

注意：
对于以a+ 或a方式打开文件时，每次读写之前，先将文件表项中的当前文件偏移量设为inode中的文件长度。

对于fdopen， type参数的意义则稍有区别。

• 因为该描述符已被打开，所以type的取值受限于已设定的文件状态标志。

#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[]){
    int fd = open (argv[1], O_RDONLY); // 设定只读文件状态标志
    char buf[BUFSIZ] = "HELLOWORLD";
    write(fd, buf, 10);
    FILE* fp = fdopen(fd,"w"); // fd 等于 NULL 
    if (fp)
       fprintf(stdout, "succeed to  fdopen %s \n", argv[1]);
    else
        fprintf(stdout, "fail to fdopen %s \n", argv[1]);
    fclose(fp);
    return 0;
}
print "fail to fdopen"

• 不管文件状态标志O_TRUNC有没有设置，fdopen为写而打开并不截短该文件（“w+”无效，但不返回错误）

int main(int argc, char* argv[]){
    int fd = open (argv[1], O_RDWR | O_TRUNC);
    char buf[BUFSIZ] = "HELLO WORLD";
    write(fd, buf, 11);
    FILE* fp = fdopen(fd,"w+");
    putc('c',fp);
    if (fp)
       fprintf(stdout, "succeed to  fdopen %s \n", argv[1]);
    else
        fprintf(stdout, "fail to fdopen %s \n", argv[1]);
    fclose(fp);
    return 0;
}
// 文件内容为"HELLO WORLDc",而不是 “c”

当以读和写类型打开一文件时（ type中+号），具有下列限制：
• 如果中间没有fflush、 fseek、 fsetpos或rewind，则在输出的后面不能直接跟随输入。
• 如果中间没有fseek、 fsetpos或rewind ,或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。

int main(int argc, char* argv[]){
    FILE* fp = fopen(argv[1],"r+");
    char ch = fgetc(fp);
    fputc(ch, fp);
    return 0;
}
// 按照课本意思，这段代码应该是无法成功执行的，但在linux 3.10.0、 gcc 4.8.3 平台上可以成功执行 ?? 疑问

在指定w或a类型创建一个新文件时，我们无法说明该文件的存取许可权位（第3章中所述的open函数和creat函数则能做到这一点）。
POSIX.1要求以这种方式创建的文件具有下列存取许可权：
S_IRUSR｜S_IWUSR｜S_IRGRP｜S_IWGRP｜S_IROTH｜S_IWOTH. 但可以通过umask值来限制这些权限.