标准I/O

　　对于标准I/O都是围绕流进行操作，当用标准I/O库打开一个文件时，使一个流与一个文件相关联。

　　流的定向决定了所读写的字符是单个字节还是多字节。当流创建时并没有定向，若在未定向的流上使用一个多字节I/O函数，则流设置为宽定向，若使用单字节函数，流定向为字节定向。

　　FILE通常是一个结构，它包含了标准I/O库管理流所需的信息：用于实际I/O文件的描述符，指向流缓冲区的指针，缓冲区长度，当前缓冲区的字符数以及出错标志。

　　标准IO流操作读写普通文件是使用全缓冲的，默认缓冲区长度是该文件系统优先选用的IO长度（从stat结构得到的st_blksize值）

缓冲

1. 全缓冲（默认4096字节） ：全缓冲指的是系统在填满标准IO缓冲区之后才进行实际的IO操作；注意，对于驻留在磁盘上的文件来说通常是由标准IO库实施全缓冲。
2. 行缓冲 （默认1024字节）：在这种情况下，标准IO在输入和输出中遇到换行符时执行IO操作，这允许我们一次输出一个字符，但是只有写了实际一行后才进行I/O操作；注意，当流涉及终端的时候，通常使用的是行缓冲。对于行缓冲有两个限制：一，因为标准I/O收集每一行缓冲区的长度是固定的，所以只要填满了缓冲区，那么即使还没有写入一个换行符，也进行I/O操作。二，任何时候只要通过标准I/O库从<a>一个不带缓冲的流（需要从内核读取数据），<b>一个行缓冲的流（它从内核请求需要的数据——数据可能在缓冲区中，不需要从内核读取）得到输入数据，那么就会冲洗所有行缓冲输出的流
3. 无缓冲 ：无缓冲指的是标准IO库不对字符进行缓冲存储；注意，标准出错流stderr通常是无缓冲的。

　　冲洗：说明标准I/O缓冲区的写操作，缓冲区可能由标准I/O例程自动冲洗（当一个缓冲区满时）或者调用fflush冲洗一个流。在标准I/O方面，冲洗两层含义：1.将缓冲区中的内容写到磁盘上（缓冲区可能只是部分填满）2.驱动程序方面（tcflush）表示丢弃已存储在缓冲区中的内容。

　　缓冲特征：

• 标准输入和标准输出不指向交互式设备才指向全缓冲，指向交互设备是行缓冲
• 标准错误绝不是全缓冲

　　打开或关闭缓冲机制——这些函数一定要在流被打开后调用

#include <stdio.h>
void setbuf(FILE *restrict fp, char *restrict buf);
int setvbuf(FILE *restrict, char *restrict buf, int mode, size_t size);
//成功返回0，出错返回非0

　　buff指向一个长度为BUFSIZ的缓冲区（定义在该头文件中），通常在此之后是全缓冲的，但是一个流如果与终端设备相关，某些设备也将其设置为行缓冲的，buf为NULL时关闭缓冲。

　　如果buff为NULL，标准I/O库自动为其分配适当的缓冲区长度，改长度由BUFSIZ指定。从函数返回之前关闭该流，缓冲区的一部分用于存放他自己的管理操作信息，所以缓冲区存放的字节数实际少于size。一般情况下，系统选择分配缓冲区的长度，并自动分配缓冲区，在这种情况下，关闭此流时，标准I/O库自动释放缓冲区。

　　setvbuf中的mode

1. _IOFBF(满缓冲）：当缓冲区为空时，从流读入数据。或者当缓冲区满时，向流写入数 据。
2. _IOLBF(行缓冲）：每次从流中读入一行数据或向流中写入一行数据。
3. _IONBF(无缓冲）：直接从流中读入数据或直接向流中写入数据，而没有缓冲区。

　　强制冲洗缓冲

#include <stdio.h>
int fflush(FILE *fp);
//成功返回0出错返回非0

打开流

　　除非流引用终端设备，否则按系统默认，流被打开是全缓冲的，若引用终端设备则是行缓冲。

#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, char* type); 

　　fopen打开一个指定的文件。

　　freopen在一直指定的流上打开一个指定的文件，如若该流已经打开，则先关闭该流。如果该流已经定向，则freopen清除该定向。此函数一般用于将一个指定的文件打开为一个预定的流：标准输入，标准输出或标准出错。fdopen获取一个现有的文件描述符，并使一个标准的IO流与该描述符相结合。此函数常用与由创建管道和网络通信函数返回的描述符，因为这些特殊类型的文件不能用标准IO fopen函数打开，所以我们必须先调用设备专用函数获取一个文件描述符，然后用fdopen使一个标准IO流与该描述符相关联。

type参数指定对IO流的读写方式，详细如下表（使用b，使得标准IO可以区分文本文件和二进制文件）

　　注意：对于fdopen，type的意义稍有不同，因为该描述符已经被打开，所以fdopen为写而打开并不截短该文件，另外也不能创建该文件。

对于读写类型打开一个文件时（图中的+）

1. 如果中间没有fflush，fseek，fsetpos，frewind则在输出的后面不能直接跟输入
2. 如果中间没有fseek，setpos，rewind或一个输入操作没有到达文件尾端，输入操作后不能跟输出

总结一下上表的内容：

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

　　在该文件被关闭前，冲洗缓冲区中的输出数据，缓冲区中的任何数据被丢弃，如果标准I/O库自动为流分配了一个缓冲区，则释放此缓冲区。

　　一个进程终止时（直接调用exit或从main中返回）所有带为写缓冲数据的标准I/O流都被冲洗，所有打开的I标准/O流都被关闭。

标准I/O

原文：https://www.cnblogs.com/tianzeng/p/11042511.html