04--标准IO库.doc

标准I/O库 上章回顾： 系统调用有关I/O操作的函数有哪些？ 文件描述符的本质是什么类型？标准输入、输出、错误描述符的宏是什么？STDIN_FILENO creat函数可以用哪个函数替代？写出来 作业检查： 本章预习 流与FILE、I/O缓冲区、读写定位流、格式化I/O，临时文件，文件描述符与FILE区别 一、概述 1、为什么要学标准I/O库： 标准I/O库是由ISO C标准说明定义，通常简称stdio(stdio.h就是由此而来)，它实现了一个跨平台用户缓冲的解决方案，使得该库使用简单、功能强大。与系统I/O相比，它处理很多细节，如缓冲机制的实现，它封装了系统调用函数。标准库可以提高读写效率，下面是影响读写效率的因素： 1)、所有磁盘操作都是基于块进行的。因此，当请求以块大小整数倍对齐地址时，I/O效率最理想； 2)、操作效率随系统调用次数的增多而急剧下降。 3)、如果所读内容跨越块，即使读取字节数不多，效率也不高，因为至少要读两次。 2、应用如何选择哪套函数？ 一个程序究竟使用标准I/O合适还是直接使用系统调用更合适，需要设计者权衡利弊。即平衡时间效率与空间效率，才能做出决定。 参考思路为：要求时间效率就调用库；要空间效率就考虑用系统调用；要跨平台提高兼容性则用标准库函数。 二、流和FILE对象 1、基础概念： 1）、什么叫流：在标准库里，把一个打开的文件叫做流(stream)。 2）、系统调用与标准IO库区别：系统调用中的IO函数都是针对文件描述，该描述符与文件对应。 而标准IO库则是围绕着FILE结构体类型的指针进行的，用标准I/O库函数打开或创建流后，该流就与文件相关联。FILE结构体包含了标准I/O库为管理该流所需要的所有信息。如：文件描述符，流缓冲区指针、缓冲区长度、当前缓冲区中的字符数以及出错标志等。 三、标准输入、标准输出、标准出错 1、认识FILE结构体 typedef struct _IO_FILE FILE; struct _IO_FILE { int _flags; /* High-order word is _IO_MAGIC; rest is flags. */ #define _IO_file_flags _flags /* The following pointers correspond to the C++ streambuf protocol. */ /* Note: Tk uses the _IO_read_ptr and _IO_read_end fields directly. */ char* _IO_read_ptr; /* Current read pointer */ char* _IO_read_end; /* End of get area. */ char* _IO_read_base; /* Start of putback+get area. */ char* _IO_write_base; /* Start of put area. */ char* _IO_write_ptr; /* Current put pointer. */ char* _IO_write_end; /* End of put area. */ char* _IO_buf_base; /* Start of reserve area. */ char* _IO_buf_end; /* End of reserve area. */ /* The following fields are used to support backing up and undo. */ char *_IO_save_base; /* Pointer to start of non-current get area. */ char *_IO_backup_base; /* Pointer to first valid character of backup area */ char *_IO_save_end; /* Pointer to end of non-current get area. */ struct _IO_marker *_markers; struct _IO_FILE *_chain; int _fileno; // 文件描述符 int _flags2; _IO_off_t _old_offset; /* This used to be _offset but its too small. */ #define __HAVE_COLUMN /* tempora