IO
IO概述：IO（Input/Output）是计算机系统中数据在不同实体间传输交互的抽象过程，涵盖了与外部设备（如文件、硬件、网络）的数据读写行为。本质上，它是程序与外部环境建立“数据通道”的核心机制，支撑着程序获取输入、输出结果的基本逻辑，是软件与硬件、本地与远程交互的底层依托；
IO作用：IO是程序与外部环境交互的基础桥梁。一方面，它为程序提供“输入”能力，支撑程序从文件、硬件、网络获取运行所需的数据（如游戏加载资源文件、程序读取用户输入）；另一方面，通过“输出”功能，程序可能将计算结果持久化存储（如写入日志文件）、可视化展示（如输出到终端）或远程传输（如网络数据发送）；

IO种类
按现实层级分类：
系统调用IO：也称之为文件IO，直接对接操作系统内核的最底层接口；逻辑极简、性能接近硬件，但是需要手动处理缓存区、错误码等细节；
库函数IO：也称之为标准IO，基于系统调用封装的高层接口；自动管理缓存区、跨平台兼容、简化开发，是用户态程序的常用选择；
按应用场景分类：
文件 IO：针对磁盘文件的读写（如日志记录、配置文件操作）。可通过“系统调用”或“库函数”实现；
设备IO：与硬件设备交互（如键盘输入、显示器输入）。操作系统通过“设备抽象”将设备转换为文件系统中的特殊文件，使程序能用统一的文件操作接口访问所有硬件，这正是Linux“一切皆文件”理念的核心；
网络IO：实现网络数据收发（如浏览器访问页面、APP通讯）。依赖系统调用或者是更高层的框架；
系统调用与库函数的区别

对比维度	系统调用	库函数
层级定位	操作系统内核提供的底层接口（如open）	基于系统调用/纯用户逻辑封装的高层工具（如C标准库fopen）
运行空间	运行于内核空间，需切换CPU特权级（用户态→内核态）	运行于用户空间，无需特权级切换
功能本质	直接操作硬件/内核资源（如读写磁盘、创建进程）	1.封装系统调用实现复杂功能（如printf调用write） 2.纯用户态逻辑（如strlen计算字符长度)
性能开销	因“用户态→内核态”切换，开销较大	1.若封装系统调用，开销略低（减少切换次数） 2.纯用户态函数开销极小
移植性	依赖操作系统内核 移植性差（如Linux与Windows系统调用不同）	跨平台苦逼（如C标准库），移植性好（同一函数适配多系统）

标准IO介绍
定义：标准I/O是C库提供的输入输出函数集合，由ANSI C 标准统一规范，为跨平台IO操作奠定基础；
跨平台性：在UNIX系统、Windows系统、Linux 等多系统操作均实现标准I/O库，让代码跨平台开发更顺畅；
高效实现原理：通过缓冲机制（内存临时存储数据），减少直接系统调用次数，降低硬件交互开销，提高IO效率；
易用性设计：基于系统底层调用封装，屏蔽复杂硬件操作，开发者无需关注设备细节，简单调用函数即可完成IO；

流（stream）
定义：所有I/O操作抽象为字节的“移入/移出”程序的过程，这种字节流动形态，称为流。
分类：
文件流：按字符编码（ASCII、UTF-8）处理，注意文本语义；
二进制流：直接操作原始字节，保留数据原始形态（如图片、可执行文件）；
默认打开的流：
（1）stdin：标准输入流（如键盘输入）
（2）stdout：标准输出流（如屏幕打印）
（3）stderr：标准错误流（专用于输出错误信息）

FILE对象
定义：FILE对象是一个结构体，用于存储文件或流相关的所有状态信息（如文件描述符、缓冲区大小、缓冲区当前位置、文件结束标志符等等）；
FILE对象与流对应关系：
每个流在内存中由一个FILE对象表示，通过FILE*指针访问；
标准流的特殊FILE对象：
（1）stdin：是标准输入流对应的FILE对象指针，通常关联到键盘输入；
（2）stdout：是标准输出流对应的FILE对象指针，通常关联到控制台输出；
（3）stderr：是标准错误流对应的FILE对象指针。通常关联到控制台，用于输出错误信息；

FILE对象
由于FILE对象通常较大且内部结构复杂，标准I/O函数不直接操作FILE对象本身，而是通过FILE指针（FILE*）来间接访问。FILE指针是指向FILE对象的内存地址，所有文件操作（如打开、读写、关闭）都基于这个指针进行；
FILE指针创建与销毁：通过fopen()进行创建FILE指针，通过fclose()进行销毁FILE指针；
FILE指针操作：所有标准I/O函数都以FILE指针作为参数，常见操作包括读写操作、定位操作、错误检查等等；
FILE对象与底层系统调用的关系：FILE对象是标准库层面的抽象，而Linux内核通过文件描述符（如0、1、2对应标准输入/输出/错误）管理文件。FILE对象内部维护了一个文件描述符吧，将标准I/O函数映射到底层系统调用（如read()、write()），并提供缓冲区优化；

标准IO的缓冲区
定义：标准I/O中的缓冲区是C语言标准库为 优化文件读写效率设计 的内存机制，本质上就是一段由FILE结构体管理的内存空间；
作用：通过临时存储数据、批量处理，可以减少硬件IO（如磁盘、终端）的交互次数，提示程序效率；
缓冲策略 ：标准I/O中设计了行缓冲、全缓冲、无缓冲三种策略，来适配不同的场景，也支持手动修改；
行缓冲：默认用于终端设备（如stdout、stdin），Linux系统中行缓冲的大小为1024（1KB）；
全缓冲：默认用于文件（如.txt），Linux系统中行缓冲的大小为4096（4KB）；
无缓冲：不使用临时内存暂存，数据直接 写入硬件（如stder）；无缓冲区的大小为0；

行缓冲刷新时机
（1）遇到换行符"n"会刷新缓冲区；
（2）程序正常结束会刷新缓冲区；
（3）当文件关闭时会刷新缓冲区；
（4）当输入和输出发生切换时会刷新缓冲区；
（5）缓冲区写满（未到换行符）会刷新缓冲区；
（6）主动调用fflush函数会强制刷新缓冲区；

fflush函数

所需头文件：#include <stdio.h>
原型：int fflush(FILE *stream);
功能：将指定流（stream）缓冲区中尚未写入的内容强制写入到对应的输出设备（如终端、文件等）中
参数：stream：用于指定需要刷新缓冲区的流
返回值：成功：返回0，刷新了流缓冲区
	   失败：返回EOF，并将error设置为具体的错误类型

全缓冲刷新时机
（1）程序正常结束会刷新缓冲区；
（2）当文件关闭时会刷新缓冲区；
（3）当输入和输出发生切换时会刷新缓冲区；
（4）缓冲区写满（未到换行符）会刷新缓冲区；
（5）主动调用fflush函数会强制刷新缓冲区；

手动设置缓冲
为什么需要手动设置缓冲？
（1）覆盖默认缓冲策略：不同系统/语言对IO流的默认缓冲设置不同（例如C语言中stdout默认行缓冲，stderr默认无缓冲），手动设置可按需调整；
（2）性能与实时性平衡：
①行缓冲：适合交互式输出（如命令行程序），每行输出后自动刷新；
②全缓冲：适合大量数据批量写入（如日志文件），减少IO次数
③无缓冲：适合需要立即 显示的关键信息（如错误日志）
（3）特殊场景需求：例如网络编程中避免数据堆积 ，或调试时强制输出中间结果；

手动设置缓冲区典型应用场景：
（1）日志系统：根据日志级别设置缓冲（错误日志无缓冲，普通日志全缓冲）
（2）交互式工具：命令行程序中确保用户输入后立即响应；
（3）嵌入式系统：受限内存环境下自定义缓冲区大小；

setbuf函数

所需头文件：#include <stdio.h>
原型：void setbuf(FILE *stream, char *buf);
功能：设置指定文件流的缓冲区
参数：stream：指向FILE对象的指针，标识要设置缓冲区的文件流
	 buf：指向用户提供的缓冲区的指针
		  如果提供了缓冲区，其大小必须至少为BUFSIZ字节（通常在stdio.h中定义）
		  如果是NULL，则是无缓冲模式
返回值：无

setbuf函数允许两种方式的缓冲：
全缓冲;如果buf指向一个大小大于0的缓冲区，那么IO操作将使用全缓冲模式
无缓冲：如果buf为NULL，或者是大小为0，那么IO操作将会变为无缓冲模式；，
setbuf函数注意事项：
（1）调用setbuf函数应该在打开文件流或者是任何IO操作之前，否则可能不会生效；
（2）如果要使用自定义的缓冲区，确保缓冲区足够大，以避免缓冲区溢出；
（3）当使用自定义缓冲区时，不要在buf指向的缓冲区被释放后再进行IO操作，以免导致未定义的行为；

sleep函数

所需头文件：#include <unistd.h>
原型：unsigned int sleep(unsigned int seconds);
功能：用于让程序暂停执行指定的时间
参数：seconds：指定程序暂停执行的秒数
返回值：成功返回0；失败若程序被信号中断，返回未休眠的秒数

setvbuf函数

所需头文件：#include <stdio.h>
原型：int setvbuf(FILE *stream, char *buf, int mode, size_t size);
功能：更加灵活地控制文件流的缓冲行为，允许指定缓冲模式和缓冲区的大小
	 该函数必须在对stream执行任何其他操作前调用
参数：stream：指向FILE对象的指针，标识要设置缓冲区的文件流
     buf:指向用户提供的缓冲区的指针
		 如果为NULL，函数会自动分配一个大小为size的缓冲区
     mode：缓冲区模式填写以下宏：
         _IOFBF： fully buffered             全缓存
         _IOLBF： line buffered              行缓存
         _IONBF： unbuffered                 无缓存
		当mode为_IONBF时，size参数被忽略
     size:缓冲区的大小（以字节为单位）
返回值：成功返回0，失败返回非0值
练习：如何将行缓存设置为全缓存

setvbuf函数注意事项：
（1）setvbuf必须在文件流执行任何读写操作之前调用，文件流初始化后，否则可能导致设置失败，或触发未定义行为；
（2）若使用自定义缓冲区（buf != NULL），需确保缓冲区大小size与实际需求匹配。若size过小，可能导致数据溢出；若size过大，会浪费内存资源；
（3）若使用自动分配缓冲区（buf = NULL），size需设置合理值（通常建议不小于系统默认缓冲区大小，如BUFSIZ），避免因缓冲区过小影响性能或触发溢出；
（4）禁止在缓冲区被释放后对文件流执行IO操作，否则会触发未定义行为（如访问已释放内存导致崩溃）；
（5）当mode为_IONBF(无缓冲)时，size参数会被忽略（即使设置非零值也无效），需避免依赖size配置无缓冲模式；
（6）不同系统对mode的支持可能有差异（如某些嵌入式环境可能不支持行缓冲_IOLBF），需要根据实际平台验证行为；

标准IO
1.提高程序的可移植性
2.减少系统调用次数，提高系统效率
缓存
行缓存1024
刷新缓冲区的条件
1.回车，2.程序结束，3.强行刷新fflush，4.缓存区满
练习：刷新行缓存的条件
全缓存4096
1.程序结束，2.强制刷新，3.缓存区满
无缓存
标准错误输出是无缓存；

练习：
计算行缓存的大小（利用结构体）

man手册使用方式
man手册是用于在linux系统中查询命令、函数等的帮助手册，不同的章节分类便于快速定位获取各类；linux系统相关的帮助信息；
以下是一些常用用法：
man man：查看man手册自身的章节说明，了解man手册整体架构和使用规范；
man 1 要查看的内容：查看可执行程序或shell命令的帮助文档，“1”对应用户命令章节；
man 2 要查看的内容：查看系统调用（内核提供的函数）相关帮助，“2”对应系统调节章节；
man 3 要查看的内容：查看库调用（库中的函数），“3”对应库函数章节；

内核中错误码的问题
在Linux系统中，内核通过预定义宏（如ENOENT）标识错误，错误码为正整数，内核返回时用负数传递；
错误码转换为错误信息-strerror函数

所需头文件：#include <string.h>
原型：char *strerror(int errnum);
功能：将错误码转换为错误信息
参数：errnum：错误码
返回值：成功返回指向错误信息的字符串指针
	   若errnum无效：返回结果由系统实现决定（通常返回通用错误描述，如"Unknown error nnn"）

错误信息打印函数=perror函数

所需头文件：#include <stdio.h>
原型：void perror(const char *s);
功能：打印错误信息
	 如果s不为NULL且*s不为空字节('\0')，则打印参数字符串s，后跟一个冒号和一个空格；
	 然后打印与当前error值对应的错误消息和一个换行符；
参数：s：用户的附加信息
	    若s非空(s != NULL && *s != '\0')，则输出s:（字符串+冒号+空格）
		若s为空(s == NULL || *s == '\0')，则不同系统可能输出"：错误信息"或直接输出"错误信息"
返回值：无

对文件操作的步骤
1、打开文件

所需头文件：#include <stdio.h>
函数原型：FILE *fopen(const char *pathname, const char *mode);
功能：用标准IO的方式打开文件
返回值：成功返回FILE指针；失败返回NULL，重置错误码
参数：
	pathname：文件路径和名字，不写路径默认打开当前路径下的文件
    mode：打开文件的方式
    r：以只读的方式打开文件，将光标定位到文件开头，如果文件不存在则会报错
    r+：以读写的方式打开文件，将光标定位到文件开头，如果文件不存在则会报错
    w：以只写方式打开文件，如果文件存在就清空；如果文件不存在就创建，将光标定位到开头
    w+：以读写方式打开文件，如果文件存在则清空；如果文件不存在则创建，将光标定位到结尾
    a：以追加的方式打开文件，如果文件不存在则创建；如果文件存在不会清空，将光标定位到结尾
    a+：以读和追加的方式打开文件，如果文件不存在就创建；如果文件存在不会清空
		如果读操作光标在文件开头；如果写操作总是在文件结尾；
    
练习：
    1、使用fgetc完成对文件的读取
    2、通过不同的权限创建文件
    3、模拟cp命令的实现

2、读文件内容

1、fgetc函数
所需头文件：#include <stdio.h>
原型：int fgetc(FILE *stream);
功能：从文件流中读取当前位置的字符
	 每次调用fgetc会自动移动文件指针，指向下一个字符位置，为后续读取做准备
参数：stream：文件指针
返回值：成功返回无符号字符(unsigned char)的数值(范围0~255)，并转换为int返回
	   若返回char，255(unsigned char)会被视为-1(signed char),与EOF冲突
	   失败或读到文件末尾返回EOF（-1）
2、fgets函数
所需头文件：#include <stdio.h>
原型：char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);
功能：在文件stream中读取字符串，将读取的内容存储到由s指向的缓冲区中
	 最多读取size-1个字符（含可能的换行符\n），读取完成后会自动在缓冲区末尾补充字符串结束符\0
	 fgets遇到文件结束符（EOF）或换行符（\n）时停止，换行符也会被一同存储到s中
参数：s：用于存放读到的内容的内存首地址
	 size：想要读取的字节数
	 stream：文件指针
返回值：读取成功返回字符串s；读取失败或者是读取到文件结束返回NULL
3、fread函数
所需头文件：#include <stdio.h>
原型：size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
功能：从stream中读取nmemb项数据，每项大小为size，将它们存入ptr指向的位置中
参数： ptr：存储读到的数据首地址
      size：每个数据项的大小（单位是字节）
			一般将其置为1，让项目数表示字节数
      nmemb：要读取的数据项的最大数量
      stream：文件指针
返回值：成功返回实际读取的数据项数量
	   返回值小于nmemb时，可能是遇到了文件结束（EOF）或者是出现了错误
	   返回值为0，就是没有读取到任何的数据
fread不区分文件结束（EOF）或者是读取错误，调用者必须使用feof函数或者ferror函数来区分场景

3、写入

1、fputc函数
所需头文件：#include <stdio.h>
原型：int fputc(int c, FILE *stream);
功能：向文件中写入一个字符
参数：c：要写入的字符
	 stream：文件指针
返回值：成功返回写入的字符的ASCII码；失败返回EOF
2、fputs函数
所需头文件：#include <stdio.h>
原型：int fputs(const char *s, FILE *stream);
功能：将字符串s的内容写到stream指向的文件中，仅写入字符串有效字符（不包含末尾\0）
参数：s：要写入字符串的首地址
	 stream：文件指针
返回值：成功返回非负整数；失败返回EOF（-1）
3、fwrite函数
所需头文件：#include <stdio.h>
原型：size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
功能：按类型进行数据写入
参数： ptr：指向要写入数据的内存首地址
      size：每个数据项的大小（单位是字节）
			一般将其置为1，让项目数表示字节数
      nmemb：要写入的数据项的最大数量
      stream：文件指针
返回值：成功返回实际写入的数据项数量
	   返回值小于nmemb时，可能是写入错误或到达文件末尾
 使用按类型写入的方式实现cp命令；

4、关闭文件

‍所需头文件：#include <stdio.h>
原型：int fclose(FILE *stream）;
功能：用标准IO的方式关闭文件
参数：stream:文件指针
返回值：成功返回0；失败返回EOF(-1),重置错误码 

5.文件流指针的偏移

1. fseek函数
所需头文件：
原型：int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
函数功能：设置光标的位置
参数：stream：文件指针
   offset：光标的偏移
		   >0：向后偏移
		   =0：不偏移
		   <0：向前偏移
   whencs：从哪个位置偏移
		   SEEK_SET：从开头开始偏移
   		   SEEK_END：从当前位置偏移
		   SEEK_CUR：从结尾的位置偏移
返回值：成功：返回0
	   失败：返回-1，并设置为相应的错误码
练习：实现对图片的加密操作
2.rewind函数
所需头文件：#include <stdio.h>
原型：void rewind(FILE *stream);
功能：将光标恢复到文件的开头
参数：stream:文件指针
返回值：无
3. ftell函数
所需头文件：#include <stdio.h>
原型：long ftell(FILE *stream);
功能：返回文件流当前位置相对于文件起始位置的偏移量(以字节为单位)
参数：stream:文件指针
返回值：成功：返回字节数
	   失败：返回-1，并设置为相应的错误码

文件 IO
定义：文件IO是在POSIX（可移植操作系统接口）中定义的一组输入输出的函数，涉及操作系统和应用程序之间的交互，用于读取和写入存储在永久性存储介质（如硬盘、SSD、USB闪存盘等）上的数据；
跨平台性：不同的操作系统（如UNIX、Windows、Linux）的文件IO机制存在差异，接口、调用方式和底层实现逻辑各有特点；
如Windows下有CreateFile等专属函数，Linux则基于open、read等系统调用；
高效实现原理：
1.直接交互硬件/文件系统：绕过高级缓冲，直接发起系统调用
2.无用户态缓冲：不依赖用户态缓冲机制，每次读写更贴近硬件真实操作，但频繁调用会增加系统开销，需开发者按需优化（如手动合并读写请求）；
易用性设计：
1.贴近底层逻辑：需开发者熟悉操作系统API、文件权限、设备特性等，直接处理缓冲区管理、错误码解析（Linux中errno），对开发经验要求高；
2.灵活但复杂：可精准控制文件打开模式（只读、读写等）、数据传输细节，却也因需手动处理资源释放（如close函数）、并发冲突等问题，增加开发复杂度；
特点：
1.没有缓冲机制，每次调用都会引起系统调用；
2.围绕文件描述符进行操作，相当于标准IO中的流（FILE*），文件描述符是正数；
3.默认打开三个描述符：标准输入(0) 标准输出(1) 错误输出(2)
4.除目录文件，其他类型文件都可以操作；
5.可移植性相对较弱；

对比维度	文件IO	标准IO
概念	对文件系统中的文件进行读写	程序与终端（控制台）交互
用途	持续化存储、跨程序数据交换	即时交互、简单调试
操作对象	磁盘文件(需路径或描述符)	以流为抽象，覆盖终端和磁盘文件
数据流向	程序⇄磁盘（持久化）	程序⇄终端（临时交互）
缓冲机制	默认缓冲	stdout：行缓冲 stderr：无缓冲
错误处理	需显式处理文件不存在、权限不足等	通常无需特殊处理（终端直接反馈）
典型场景	配置文件读写、日志记录、数据存储等	命令行参数输入、结果显示、错误提示等等
性能特点	大文件或批量读写，文件IO通过手动优化（调整读写块大小）	频繁小数据读写时，标准IO的缓冲机制更高效
生命周期	数据持久保存	会话结束后数据丢失

文件描述符
定义：文件描述符 是操作系统内核为每个打开的文件/设备分配的唯一整数标识符，用于标识和跟踪进程与文件的交互，在Linux/Unix中，它是底层文件IO操作的核心参数；
本质：
1.它是指向内核中维护的文件表（File Table），该表中记录了文件的状态，位置指针等信息；
2.每个进程都有自己独立的文件描述符表，通常是从0开始编号，相互不干扰；Linux系统中一个正在执行的程序中文件描述符的范围是[0-1023]，可通过ulimit调整，一般使用默认值 ；
作用：
1.连接用户进程与内核资源：通过文件描述符，进程可以请求内核进行文件读写、设备操作等，无需关心底层实现细节；
2.资源管理：操作系统通过文件描述符跟踪哪些文件被哪些进程打开，并在进程关闭文件或退出时自动回收资源；
特点：
1.唯一性：同一个进程内，每个文件描述符对应唯一的打开文件；
2.非负数整数：通常是小整数（如0、1、2），但可动态分配（如open()返回的新描述符）；
3.跨函数传递：可在不同系统调用间传递，代表对同一文件的持续操作；

常见文件描述符编号：

编号	宏定义	用途	对应设备
0	STDIN_FILENO	标准输入（Standard Input）	通常是键盘
1	STDOUT_FILENO	标准输出（Standard Output）	通常是终端屏幕
2	STDERR_FILENO	标准错误（Standard Error）	通常是终端屏幕

打开文件时，会默认打开三个文件描述符
分别是
输入 0
输出 1
错误输出 2
特点
适用于Linux或Unix操作系统，在用户空间无缓存，
用途
用于驱动开发无标准库提供的场景

对文件的操作
1、打开文件

所需头文件：#include <sys/types.h>
      	  #include <sys/stat.h>
     	  #include <fcntl.h>
原型：int open(const char *pathname, int flags);
	 int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
功能：用文件IO的方式打开文件
参数：pathname：文件路径和名字
			  不写路径默认打开当前路径下的文件
     flags：打开文件的方式
     	O_CREAT:文件不存在则创建文件  
	 	如果flags中填写了O_CREAT，就必须填写第三个参数，第三个参数代表创建文件的权限 
	 	O_EXCL：只能与O_CREAT连用，如果文件不存在则创建；如果文件存在则报错，错误码为EEXIST
     	O_RDONLY:以只读方式打开文件，文件不存在则打开失败
     	O_WRONLY:以只写方式打开文件，文件不存在则打开失败
     	O_TRUNC:如果文件存在就清空
     	O_APPEND:以追加方式打开文件，文件不存在则打开失败
     	O_RDWR:以读写方式打开文件，文件不存在则打开失败
     mode：创建文件的权限，一般用8进制表示
		   实际创建出来的文件权限=(mode & ~umask)
		   O_CREAT存在时会设置文件创建的权限，通常填0666
		   umask：文件的掩码，通过umask命令可以查看掩码的默认值是0002
		   ~umask：文件掩码的取反是在最大的文件权限的基础上进行取反，最大文件的权限是0666
		   实际创建出来的文件权限=(0666 & ~(0002))=(0666 & 0664) = 0664
     r：O_RDONLY
     r+：O_RDWR
     w：O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC 
     w+：O_CREAT | O_TRUNC | O_RDWR
     a:O_APPEND | O_CREAT | O_RDONLY
     a+:O_APPEND | O_CREAT | O_RDWR
返回值：成功返回文件描述符；失败返回-1，错误码errno会被正确设置

标准IO和文件IO打开方式对比

文件IO	标准IO	功能
O_RDONLY	“r”	以只读的方式打开文件，将光标定位到文件开头
O_RDWR	“r+”	以读写的方式打开文件，将光标定位到文件开头
O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC,0666	“w”	以只写方式打开文件，如果文件存在就清空；如果文件不存在就创建，将光标定位到开头
O_CREAT | O_TRUNC | O_RDWR,0666	“w+”	以读写方式打开文件，如果文件存在则清空；如果文件不存在则创建，将光标定位到结尾
O_APPEND | O_CREAT | O_RDONLY,0666	“a”	以追加的方式打开文件，如果文件不存在则创建；如果文件存在不会清空，将光标定位到结尾
O_APPEND | O_CREAT | O_RDWR,0666	“a+”	以读和追加的方式打开文件，如果文件不存在就创建； 如果文件存在读光标始终在开头，写光标始终在结尾

2、对文件进行读写

1.read函数
所需头文件：#include <unistd.h>
原型：ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
功能：用文件IO的方式读取文件中的内容
参数：fd：文件描述符
     buf：存储读取到的数据的首地址
     count：期望读取的字节数
返回值：成功返回读取到的字节数，读到文件末尾返回0；失败返回-1，错误码errno会被正确设置
2. write函数   
所需头文件：#include <unistd.h>
原型：ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count); 
功能：用文件IO的方式往文件中写入内容
参数：fd：文件描述符
     buf：想要写入数据的首地址
     count：期望写入的字节数
返回值：成功返回写入的字节数，返回0表示不会写任何的数据；失败返回-1，错误码errno会被正确设置
    
    
练习：1、查询man手册找到上述两个函数的参数返回值
     2、使用文件io实现cp命令

3、偏移：

所需头文件：#include <sys/types.h>
          #include <unistd.h>
原型：off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
功能：定位光标的位置（光标实际指文件偏移量）
参数：fd:文件描述符
     offset：偏移量，向左负数 向右正数
     whencs:SEEK_SET   放在文件头
          SEEK_END 放在文件尾
          SEEK_CUR 当前指针位置 
返回值：        
        练习：使用文件io实现对图片的加密，（取前十个字节数据进行逆序）

4、关闭文件

所需头文件：#include <unistd.h>
原型：int close(int fd);
功能：用文件IO的方式关闭文件
参数：fd：文件描述符
返回值：成功返回0；失败返回-1，错误码errno会被正确设置

目录操作

1、打开目录
DIR *opendir(const char *name);
功能：打开目录
返回值：目录流指针
    参数：目录名 通常使用命令行参数argv[]
2、读目录的内容
struct dirent *readdir(DIR *dirp);
功能：读取目录内容；
返回值：
    成功：返回目录下一个文件的struct dirent结构首地址，读到结尾，返回NULL
	失败：返回NULL，并置errno
参数：dirp，目录流指针
    struct dirent *类型的结构体内容
    struct dirent {
               ino_t          d_ino;      
               off_t          d_off;       
               unsigned short d_reclen;   
               unsigned char  d_type;                               
               char           d_name[256]; 
           };
3、关闭目录
    int closedir(DIR *dirp);
功能：关闭目录；
返回值：成功返回0，失败返回-1
参数：dirp，目录流指针
    
练习：
 模拟ls命令的实现