C标准I/O库的粗略实现教程-创新互联

写一下fopen/getc/putc等C库的粗略实现，参考了K&R，但是有几点根据自己理解的小改动，下面再具体说一下^_^

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写这篇文章主要是帮助自己理解下标准I/O库大体是怎么工作的。

fopen与open之间的关系

操作系统提供的接口即为系统调用。而C语言为了让用户更加方便的编程，自己封装了一些函数，组成了C库。而且不同的操作系统对同一个功能提供的系统调用可能不同，在不同的操作系统上C库对用户屏蔽了这些不同，所谓一次编译处处运行。这里open为系统调用，fopen为C库提供的调用。

C库对的读写操作封装了一个缓冲区。试想假如用户频繁的对文件读写少量字符，会频繁的进行系统调用(read函数)，而系统调用比较耗时。C库自己封装了一个缓冲区，每次读取特定数据量到缓冲区，读取时优先从缓冲区读取，当缓冲区内容被读光后才进行系统调用将缓冲区再次填满。

FILE结构体

上面我们看到一个结构体，里面有5个参数，分别记录了：缓冲区剩余的字符数cnt、下一个字符的位置ptr、缓冲区的位置base、文件访问模式flag、文件描述符fd。

其中文件描述符就是系统调用open返回的文件描述符fd，是int类型。ptr与base上面图中已经展示了。cnt是缓冲区剩余字符数，当cnt为0时，会系统调用read来填满缓冲区。flag为文件访问模式，记录了文件打开方式、是否到达文件结尾等。

结构体的具体定义如下，对应调用fopen返回的文件指针FILE *fp = fopen(xxx,r)：

typedef struct _iobuf{
 int cnt; //缓冲区剩余字节数
 char *base; //缓冲区地址
 char *ptr; //缓冲区下一个字符地址
 int fd; //文件描述符
 int flag; //访问模式
} FILE; //别名,与标准库一致

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