1、标准IO和系统IO的区别

类型	可移植性	实时性	吞吐量	功能
STDIO	高	低	高	受限
SYSIO	低	高	低	自由

之前学过的系统IO是由内核直接提供的函数库实现的，不同的操作系统平台上提供的IO操作接口不同。系统IO操作都是围绕文件描述符展开的，而对于标准IO是围绕流(stream)进行的。当用标准IO库打开或创建一个文件时，就使得一个流与一个文件相关联。

其次标准IO能够使用用户自定义的缓冲区，具体可以分为行缓冲、全缓冲、无缓冲。由于标准IO操作缓冲区的灵活性，使得它相比于系统IO吞吐量更高，但系统IO实时性更好。

标准IO对于驻留在磁盘上的文件通常是全缓冲，当流涉及终端时采取行缓冲。全缓冲只有缓冲区满了之后才会刷新到内核中，行缓冲在遇到换行符时就能会刷新到内核。缓冲区中的数据也可以通过fflush主动刷新到内核中。

#include <stdio.h>

int fflush(FILE *stream);

标准IO能够和系统IO相互转换：

//文件描述符转化为具体的流指针
FILE *fdopen(int fd, const char *type);

//流指针转化为文件描述符
int fileno(FILE *stream);

2、标准IO进行读写

2.1 fopen

 //打开指定路径的文件，返回文件流指针
 FILE *fopen(const char *path, const char *mode);

参数列表：

path：文件路径

mode：打开文件的方式，共计6种，分别是：

r：以只读的方式打开文件，并且文件位置指针会被定位到文件首。如果要打开的文件不存在则报错。
r+：以读写的方式打开文件，并且文件位置指针会被定位到文件首。如果要打开的文件不存在则报错。　　
w：以只写的方式打开文件，如果文件不存在则创建，如果文件已存在则被截断为 0 字节，并且文件位置指针会被定位到文件首。
w+：以读写的方式打开文件，如果文件不存在则创建，如果文件已存在则被截断为 0 字节，并且文件位置指针会被定位到文件首。
a：以追加的方式打开文件，如果文件不存在则创建，且文件位置指针会被定位到文件最后一个有效字符的后面（EOF，end of the file）。
a+：以读和追加的方式打开文件，如果文件不存在则创建，且读文件位置指针会被初始化到文件首，但是总是写入到最后一个有效字符的后面（EOF，end of the file）。

2.2 fgetc/fgets

#include <stdio.h>

int fgetc(FILE *stream);

char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);

fgets 并没有解决 gets 函数会导致缓冲区溢出的问题，而是指定缓冲区字节长度来避免多读入数据。当遇到以下四种情况时会返回：（1）数据读入量达到 n-1；（2）读入字符遇到 \n时；（3）读入字符遇到EOF时；（4）读取遇到错误时；它会在读取到的数据的最后面添加一个 \0 到s中。

2.3 fread/fwrite

 #include <stdio.h>
 
 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);

参数列表：

ptr：fread(3) 将从 stream 中读取出来的数据回填到 ptr 所指向的位置；fwrite(3) 则将从 ptr 所只想的位置读取数据写入到 stream 中；
size：要读取的每个对象所占用的字节数；
nmemb：要读取出多少个对象；
stream：数据来源或去向；

注意 fread/fwrite 分别返回成功读写对象的个数，而不是字节数。这两个函数有以下两种常见的用法：

（1）读或写一个二进制数组。

float data[10];

if (fwrite(&data[2], sizeof(float), 4, fp) != 4)

    err_sys("write error")

（2）读或写一个结构体

struct {
    short count;
    long total;
    char name[MAXSIZE];
} item;

if (fwrite(&item, sizeof(item), 1, fp) != 1)
   
    err_sys("write error")

2.4 fseek/ftell

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

ftell用于返回当前文件指针的偏移量，fseek定位一个文件指针的位置，rewind将文件指针定位到文件开头。

3、临时文件

#include<stdio.h>

char *tmpnam(char *ptr);

FILE *tmpfile(void);

tmpname 函数产生一个与现有文件名不同的一个有效路径名字符串，每次调用都将产生一个不同的路径。

tmpfile 函数创建一个临时的二进制文件，在关闭该文件或者程序结束时将自动删除这种文件。UNIX 对二进制文件不进行特殊区分。

tmpfile 常用的标准UNIX技术是先调用 tmpnam 产生一个唯一路径名，然后用该路径名创建一个文件，并立即 unlink 它。因为对于一个文件 unlink 并不会删除其内容，关闭该文件时才会删除其内容。

int main(void) {
   char name[L_tmpnam], line[MAXLINE];
   FILE *fp;
   
   printf("%s\n", tmpnam(NULL));  
   tmpnam(name);
   if ((fp = tmpfile()) == NULL) 
       err_sys("tmpfile error");
   
   fputs("one line of output\n", fp);
   rewind(fp);
   
   if (fgets(line, sizeof(line), fp) == NULL)
       err_sys("fgets error");
       
   fputs(line, stdout);
   exit(0);
}

#include <stdlib.h>

char *mkdtemp(char *template);

int mkstemp(char *template);

mkdtemp 创建临时目录并返回指向目录名的指针；mkstemp 创建临时目录并返回指向目录名的文件描述符。

apue(三)、标准IO