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Linux编程 IO(标准io,文件io,目录io)

news 2025/8/14 14:31:27

标准IO

C语言标准IO概述

标准IO（Standard Input/Output）是C语言中用于处理文件和数据流的一组函数库，定义在<stdio.h>头文件中。与低级IO（如read/write）相比，标准IO提供了缓冲机制，提高了数据读写的效率。标准IO的核心是FILE结构体指针，通过它操作文件流。

fopen/fclose

功能

fopen：打开文件并返回文件指针。
fclose：关闭文件并释放资源。

函数原型

FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);
int fclose(FILE *stream);

参数说明

filename：文件路径。
mode：打开模式（如"r"只读，"w"写入，"a"追加等）。
stream：已打开的文件指针。

示例

FILE *fp = fopen("test.txt", "w");
if (fp == NULL) {perror("Error opening file");return 1;
}
fclose(fp);

fgetc/fputc

功能

fgetc：从文件流中读取一个字符。
fputc：向文件流写入一个字符。

函数原型

int fgetc(FILE *stream);
int fputc(int c, FILE *stream);

示例

FILE *fp = fopen("test.txt", "r");
int ch = fgetc(fp); // 读取一个字符
fputc('A', fp);     // 写入字符'A'

fgets/fputs

功能

fgets：从文件流读取一行字符串。
fputs：向文件流写入字符串（不自动添加换行符）。

函数原型

char *fgets(char *str, int n, FILE *stream);
int fputs(const char *str, FILE *stream);

参数说明

str：存储读取数据的缓冲区。
n：最多读取的字符数（包括\0）。

示例

char buffer[100];
fgets(buffer, 100, stdin); // 从标准输入读取
fputs("Hello", stdout);    // 输出到标准输出

fscanf/fprintf

功能

fscanf：格式化输入（类似scanf，但针对文件流）。
fprintf：格式化输出（类似printf，但针对文件流）。

函数原型

int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);
int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);

示例

int num;
fscanf(fp, "%d", &num);       // 从文件读取整数
fprintf(fp, "Number: %d", 42); // 写入格式化字符串

fread/fwrite

功能

fread：从文件流读取二进制数据块。
fwrite：向文件流写入二进制数据块。

函数原型

size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

参数说明

ptr：数据缓冲区指针。
size：每个数据项的字节数。
nmemb：要读写的数据项数量。

示例

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
fwrite(arr, sizeof(int), 5, fp); // 写入数组
fread(arr, sizeof(int), 5, fp);  // 读取数组

fseek/rewind/ftell

功能

fseek：设置文件流的位置指针。
rewind：重置文件指针到开头。
ftell：返回当前文件指针位置（字节偏移量）。

函数原型

int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
void rewind(FILE *stream);
long ftell(FILE *stream);

参数说明

offset：偏移量。
whence：基准位置（SEEK_SET开头，SEEK_CUR当前位置，SEEK_END末尾）。

示例

fseek(fp, 10, SEEK_SET); // 移动到第10字节
rewind(fp);              // 回到文件开头
long pos = ftell(fp);    // 获取当前位置

利用fread和fwrite实现图片的拷贝

#include "../head.h"int main(void)
{FILE *fsrc = NULL;FILE *fdst = NULL;ssize_t nret = 0;char srcfile[256] = {0};char dstfile[256] = {0};char tmpbuff[4096] = {0};printf("请输入源图片:\n");fgets(srcfile, sizeof(srcfile), stdin);srcfile[strlen(srcfile)-1] = '\0';printf("请输入目的图片:\n");fgets(dstfile, sizeof(dstfile), stdin);dstfile[strlen(dstfile)-1] = '\0';fsrc = fopen(srcfile, "r");if (NULL == fsrc){perror("fail to fopen");return -1;}fdst = fopen(dstfile, "w");if (NULL == fdst){perror("fail to fopen");return -1;}while (1){nret = fread(tmpbuff, 1, sizeof(tmpbuff), fsrc);if (0 == nret){break;}fwrite(tmpbuff, 1, nret, fdst);}fclose(fsrc);fclose(fdst);return 0;
}

统计一个文件中出现最多的字符是哪个，出现了多少次

链表法

#include "../head.h"
#include "cirlist.h"int find_max_char(char *filename, int *pmaxchar, int *pmaxcnt)
{FILE *fp = NULL;linknode *pcirlist = NULL;linknode *ptmpnode = NULL;char ch = 0;pcirlist = create_empty_linklist();fp = fopen(filename, "r");if (NULL == fp){perror("fail to fopen");return -1;}while (1){ch = fgetc(fp);if (EOF == ch){break;}/* 如果第一次出现则新增该节点 */ptmpnode = find_linklist(pcirlist, ch);if (NULL == ptmpnode){insert_tail_linklist(pcirlist, ch);}/* 从链表中找到节点，计数器自加 */ptmpnode = find_linklist(pcirlist, ch);ptmpnode->cnt++;}fclose(fp);ptmpnode = find_max_node(pcirlist);if (ptmpnode != NULL){*pmaxchar = ptmpnode->data;*pmaxcnt = ptmpnode->cnt;}destroy_linklist(&pcirlist);return 0;
}   int main(void)
{char filename[256] = {0};int maxcnt = 0;int maxchar = 0;int ret = 0;printf("请输入要检测的文件名:\n");m_fgets(filename);ret = find_max_char(filename, &maxchar, &maxcnt);if (ret != 0){printf("fild max char failed\n");return -1;}printf("出现最多的字符:%c, 次数:%d\n", maxchar, maxcnt);return 0;
}

数组法

#include "../head.h"int find_max_char(char *filename, int *pmaxchar, int *pmaxcnt)
{FILE *fp = NULL;int cnt[256] = {0};char ch = 0;int max = 0;int i = 0;fp = fopen(filename, "r");if (NULL == fp){perror("fail to fopen");return -1;}while (1){ch = fgetc(fp);if (EOF == ch){break;}cnt[ch]++;}fclose(fp);max = 0;for (i = 1; i < 256; i++){if (cnt[i] > cnt[max]){max = i;}}*pmaxchar = max;*pmaxcnt = cnt[max];return 0;
}   int main(void)
{char filename[256] = {0};int maxcnt = 0;int maxchar = 0;int ret = 0;printf("请输入要检测的文件名:\n");m_fgets(filename);ret = find_max_char(filename, &maxchar, &maxcnt);if (ret != 0){printf("fild max char failed\n");return -1;}printf("出现最多的字符:%c, 次数:%d\n", maxchar, maxcnt);return 0;
}