C语言标准I/O库中流的读写与定位

淩亂°似流年 2022-06-05 11:35 161阅读 0赞

不同于像read,write这样围绕文件描述符进行直接I/O的函数，C语言标准I/O库中的操作都是围绕流进行的。当我们打开或创建一个文件时，就会将一个流与该文件关联。  
　　在流式的I/O操作中，系统会为操作分配缓冲区，以减少对read、write的调用次数。这是因为read、write是系统调用，调用所耗费的时间要大于普通的函数调用，为什么更耗时我是这样理解的：read、write针对的是文件也即是磁盘中数据的读写操作，而缓冲区则是在内存中开辟的一块空间，显然计算机对于内存的读写操作是要快于磁盘的。通过缓冲区这样的机制，我们可以提高对于文件的频繁读写操作的效率。  
　　流式的I/O并不总是能提高效率，比如我们要将一个远大于缓冲区容量的数据块一次性写入或读出文件时，缓冲区的机制反而会使系统调用的次数增加，使得效率降低。  
　　当打开一个流时，fopen函数会返回一个文件指针(FILE\*), FILE对象是一个结构，里面存放着管理一个流所相关的信息，包括用于实际I/O的文件描述符、指向该流缓冲区的指针、缓冲区大小、及缓冲区中当前的字符数等。而标准I/O库中的函数则都是围绕文件指针进行的。

下面用一段代码展示用于流的读写及定位的几个函数的使用方法。

#include <stdio.h>
    #include <string.h>
    
    int main() {
        FILE *fp; //定义一个文件指针
        char s1[10], s2[] = "abc";
        long offset; //变量offset用于记录文件偏移量
        fp = fopen("text", "w+"); //以读写的方式创建并打开一个文件
        fputs(s2, fp); //将s2写入文件
        rewind(fp); //将文件位置设置在起始位置
        fgets(s1, sizeof(s1), fp); //从文件读取数据到s1
        fputs(s1, stdout); //将s1写入标准输出
        putchar('\n');
        offset = ftell(fp); //获取当前的文件位置
        strcpy(s1,"bcd");
        fputs(s1, fp);
        fseek(fp, 0, SEEK_SET); //将文件位置设置为起始位置
                                //对于文本文件，一定要选用参数SEEK_SET
        fgets(s1, sizeof(s1), fp);
        fputs(s1, stdout);
        putchar('\n');
        fseek(fp, offset, SEEK_SET);  //将文件位置设置为offset所指位置
        fgets(s1, sizeof(s1), fp);
        fputs(s1, stdout);
        putchar('\n');
    
        return 0;
    }

输出结果

abc
    abcbcd
    bcd