UNIX环境下的C 对二进制流文件的读写有两套班子：1) fopen,fread,fwrite ; 2) open, read, write


在介绍之前先简单的说一下 缓冲区和非缓冲区：
1.缓冲文件系统
缓冲文件系统的特点是：在内存开辟一个“缓冲区”，为程序中的每一个文件使用，当执行读文件的操作时，从磁盘文件将数据先读入内存“缓冲区”， 装满后再从内存“缓冲区”依此读入接收的变量。执行写文件的操作时


，先将数据写入内存“缓冲区”，待内存“缓冲区”装满后再写入文件。由此可以看出，内存 “缓冲区”的大小，影响着实际操作外存的次数，内存“缓冲区”越大，则操作外存的次数就少，执行速度就快、效率高。一般来


说，文件“缓冲区”的大小随机器 而定。fopen, fclose, fread, fwrite, fgetc, fgets, fputc, fputs, freopen, fseek, ftell, rewind等


2.非缓冲文件系统
缓冲文件系统是借助文件结构体指针来对文件进行管理，通过文件指针来对文件进行访问，既可以读写字符、字符串、格式化数据，也可以读写二进制数 据。非缓冲文件系统依赖于操作系统，通过操作系统的功能对文件进行


读写，是系统级的输入输出，它不设文件结构体指针，只能读写二进制文件，但效率高、速度 快，由于ANSI标准不再包括非缓冲文件系统，因此建议大家最好不要选择它。本书只作简单介绍。open, close, read, write, getc, getchar, putc, putchar 等。

open&&fopen

open 是POSIX 定义的，是系统调用 返回的是文件描述符(int型整数)，open系列只能用在 POSIX 的操作系统上。
fopen是ANSIC标准中的C语言库函数，在不同的系统中应该调用不同的内核api，返回的是一个指向文件结构的指针，fopen系列更具有可移植性


使用open系列函数需要"#include <fcntl.h>" ，链接时要之用libc（-lc）
使用fopen系列函数需要"#include <sdtio.h>"


open可以指定权限.
fopen不能指定要创建文件的权限.


open与 read, write 等配合使用， 
fopen与 fread, fwrite等配合使用。


前者无缓冲，后者有缓冲


open每次都需要进行内核态和用户态的切换；
fopen在用户态下就有了缓存，在进行read和write的时候减少了用户态和内核态的切换，
表现为，如果顺序访问文件，fopen系列的函数要比直接调用open系列快；如果随机访问文件open要比fopen快。


open属于低级IO，fopen是高级IO。由于能更多地与操作系统打交道，open系列可以访问更改一些fopen系列无法访问的信息，如查看文件的读写权限，这些额外的功能通常因系统而异。


文件描述符是linux下的一个概念,linux下的一切设备都是以文件的形式操作.如网络套接字、管道、硬件设备等。当然包括操作文件。
设备文件不可以当成流式文件来用，只能用open
fopen是用来操纵正规文件的，并且设有缓冲的，跟open还是有一些区别
一般用fopen打开普通文件，用open打开设备文件




用法举例：
函数名: fopen 
功  能: 打开一个流 
用  法: FILE *fopen(char *filename, char *type); 
程序例:
#include <stdlib.h> 
#include <stdio.h> 
#include <dir.h>
int main(void) 
{ 
    char *s; 
    char drive[MAXDRIVE]; 
    char dir[MAXDIR]; 
    char file[MAXFILE]; 
    char ext[MAXEXT]; 
    int flags;
    s=getenv("COMSPEC"); /* get the comspec environment parameter */ 
    flags=fnsplit(s,drive,dir,file,ext);
    printf("Command processor info:\n"); 
    if(flags & DRIVE) 
       printf("\tdrive: %s\n",drive); 
    if(flags & DIRECTORY) 
       printf("\tdirectory: %s\n",dir); 
    if(flags & FILENAME) 
       printf("\tfile: %s\n",file); 
    if(flags & EXTENSION) 
       printf("\textension: %s\n",ext);
    return 0; 
} 
函数名: open 
功  能: 打开一个文件用于读或写 
用  法: int open(char *pathname, int access[, int permiss]); 
程序例:
#include <string.h> 
#include <stdio.h> 
#include <fcntl.h> 
#include <io.h>
int main(void) 
{ 
   int handle; 
   char msg[] = "Hello world";
   if ((handle = open("TEST.$$$", O_CREAT | O_TEXT)) == -1) 
   { 
      perror("Error:"); 
      return 1; 
   } 
   write(handle, msg, strlen(msg)); 
   close(handle); 
   return 0; 
}


read/write和fread/fwrite区别

read在linux/unix中读二进制与普通文件没有区别.
fread可以读一个结构.


read是带了缓存但是指的是系统层或者说kernel层，当然也可能不带，比如直接DMA，由驱动决定。
fread带缓存指的是应用层带缓存，


read是内核的缓冲。
fread是标准库的缓冲，


read/write如果可以精确控制一次读写的数据，则会比fread/fwrite更加高效


read/write对应Linux中的system call, 而fread/fwrite则可以说是对read/write的又一次封装，read/write更加原生，如果不考虑跨平台，建议多使用read/write.


read函数从打开的设备或文件中读取数据。
#include <unistd.h>  ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count); 返回值：成功返回读取的字节数，出错返回-1并设置errno，如果在调read之前已到达文件末尾，则这次read返回0
参数count是请求读取的字节数，读上来的数据保存在缓冲区buf中，同时文件的当前读写位置向后移。注意这个读写位置和使用C标准I/O库时的读写位置有可能不同，这个读写位置是记在内核中的，而使用C标准I/O库时的读


写位置是用户空间I/O缓冲区中的位置。


fread就是通过read来实现的，fread是C语言的库，而read是系统调用
但是差别在read每次读的数据是调用者要求的大小，比如调用要求读取10个字节数据，read就会读10个字节数据到数组中，而fread不一样，为了加快读的速度，fread每次都会读比要求更多的数据，然后放到缓冲区中，这样


下次再读数据只需要到缓冲区中去取就可以了。


如果文件的大小是8k。
你如果用read/write，且只分配了2k的缓存，则要将此文件读出需要做4次系统调用来实际从磁盘上读出。
如果你用fread/fwrite，则系统自动分配缓存，则读出此文件只要一次系统调用从磁盘上读出。
也就是用read/write要读4次磁盘，而用fread/fwrite则只要读1次磁盘。效率比read/write要高4倍。
如果程序对内存有限制，则用read/write比较好。
都用fread 和fwrite,它自动分配缓存,速度会很快,比自己来做要简单。如果要处理一些特殊的描述符,用read 和write,如套接口,管道之类的
系统调用write的效率取决于你buf的大小和你要写入的总数量，如果buf太小，你进入内核空间的次数大增，效率就低下。而fwrite会替你做缓存，减少了实际出现的系统调用，所以效率比较高。
如果只调用一次(可能吗?)，这俩差不多，严格来说write要快一点点(因为实际上fwrite最后还是用了write做真正的写入文件系统工作)，但是这其中的差别无所谓。
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举个例子：


做如下步骤的操作：


打开文件
读文件的0k~4k(read or fread)
其他操作
读文件的1k~3k(read or fread)
关闭文件
这时候如果是read，步骤4要调用内核；而如果是fread，因步骤2在应用层已经缓冲所需内容，数据会直接返回，无需再次调用内核

fread每次会读取一个缓冲区大小的数据，32位下一般是4096个字节，相当于调用了read(fd,buf,4096)

比如需要读取512个字节数据，分4次读取，
调用read就是：
for(i=0; i<4; ++i)
read(fd,buf,128)
一共有4次系统调用


而fread一次就读取了4096字节放到缓冲区了，所以省事了