IO函数分类

输入函数分为缓冲输入和无缓冲输入，无缓冲输入在用户输入完之后立即打印字符，缓冲输入是在用户输入某个特定值之前系统是不会打印的。

缓冲区Buffer

  • 无缓冲输入，程序立即使用输入内容。
  • 缓冲输入，用户输入的字符被收集到一个称为缓冲区的临时存储区，按下enter程序才会使用用户输入的字符。

缓冲区给用户提供了在键盘上修改错误的机会，但是有时候在一些交互的程序中我们也会需要无缓冲输入。

缓冲的分类

缓冲分为完全缓冲IO和行缓冲IO，完全缓冲指缓冲区被填满才会刷新（读取），行缓冲指按下 enter 猜刷新缓冲区。在C语言中一般是行缓冲，文件读取会用到完全缓冲。

底层IO（low-level IO）和标准高级IO

操作系统提供的IO函数称为底层IO，各个操作系统的文件存储方式，回车符和换行符号的表示不一样等等，所以底层IO不会写在库里。C语言只支持标准高级IO。

CPU的指令集不同，也就是说汇编语言完全不一样。为其中一种架构写的程序，如果要移植到另一种架构上，基本上要全部重写。C语言跨平台是指C语言的编译器和它的标准库使得同一段C语言代码可以被编译成各种CPU指令集上的指令，并且执行结果相同。标准高级IO就是这样的一个高级标准库。

使用标准IO编译器会把if(x == '\n')编译出符合系统的代码

文件结尾

为什么 IO 要涉及到文件呢？因为处理输入输出和处理文件的读写是一致的，文件结束通常会有两种机制，一种是在文件末尾放入一个特殊标志，二是记录文件大小。在C语言中无论系统怎么实现文件结尾，iO 函数例如getchar遇到文件结尾时还是会返回一个特殊的值 EOF，标志着读取到了文件结尾。

  1. # define EOF -1

为什么是-1，因为通常getchar的返回值介于 0 到 127 的 ascll 码，不对应任何一个字符。绝大部分系统都能通过键盘来模拟文件结尾，ctrl + d/z 。

重定向

程序本身并不知道（或关心）输入是来自文件而不是来自键盘。C将文件和 I/O 设备置于相同的地位，所以现在这个文件就是 I/O 设备。

  1. # include<stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4.     int ch;
  5.     while((ch=getchar())!=EOF){
  6.         putchar(ch);
  7.     }
  8.     return 0;
  9. }

在UNIX，Linux/Windows 中，< 和 > 以及 >> 代表重定向，下面是使用示例：

  1. //test是test.c编译出的可执行文件
  2. ./test>work
  3. ./test<work
  • 重定向不能读取多个或者向多个文件输出
  • 只能一个可执行文件和一个数据文件
  • ./test < work1 > work2重定向不在乎顺序

  • 运算符用累加的方法将数据输出到指定的文件上，不会覆盖已有的数据

getchar/putcahr

两个函数只操作一个单个的字符，getchar 会读取每一个字符包括空格，回车，制表，而 scanf 则会跳过这些字符。

puts

puts (字符数组) 其作用是将一个字符串（以’\0’结束的字符序列）输出到终端。将字符串结束标志 ‘\0’ 转换成 ‘\n’ ， 即输出完字符串后换行。

字节流

我们使用键盘输入 is 42 时，在我们眼中有字符有数字，实际上在程序眼中是一个字节流，第一个字节是 i 的字符编码，第二个是 s 的字符编码， 第三个是空格的字符编码。虽然我们输入的都是字符但是我们可以转换成整数或者浮点数，例如scanf的%d连续读取两个字符 4 和 2 ，再转换成相应的整数。

简言之，输入由字符组成，使用 scanf 和 getchar 会接受所有的字符，而使用转换说明 %d 或者 %f 则限制流可接受输入的字符类型。