Linux IO编程函数接口对比表

一、标准IO函数接口（库函数）

函数名	功能	参数	返回值	特点/注意事项
fopen	打开文件	`pathname`：路径 `mode`：模式(r/r+/w/w+/a/a+)	FILE*指针失败返回NULL	建立文件流，有缓存
fclose	关闭文件	`stream`：文件流指针	成功0，失败EOF	刷新缓存区并释放资源
fputc	写入字符	`c`：字符ASCII码 `stream`：文件流指针	成功返回c，失败EOF	单字符操作
fgetc	读取字符	`stream`：文件流指针	成功返回字符，失败/EOF返回EOF	单字符操作
fputs	写入字符串	`s`：字符串首地址 `stream`：文件流指针	成功非负数，失败EOF	不自动加\n
fgets	读取字符串	`s`：缓冲区 `size`：最大长度 `stream`：文件流指针	成功返回s，失败/EOF返回NULL	保留\n，需手动去除
fprintf	格式化写入	`stream`：文件流指针 `format`：格式字符串	成功返回字符数，失败负数	类似printf，指定流
fscanf	格式化读取	`stream`：文件流指针 `format`：格式字符串	成功返回匹配项数，失败/EOF返回EOF	类似scanf，指定流
fwrite	二进制写入	`ptr`：数据地址 `size`：对象大小 `nmemh`：对象个数 `stream`：文件流指针	成功返回写入对象数，失败0	适合二进制文件
fread	二进制读取	`ptr`：缓冲区 `size`：对象大小 `nmemh`：对象个数 `stream`：文件流指针	成功返回读取对象数，失败/EOF返回0	适合二进制文件
fseek	移动文件指针	`stream`：文件流指针 `offset`：偏移量 `whence`：起始位置	成功0，失败-1	SEEK_SET/CUR/END
ftell	获取当前位置	`stream`：文件流指针	成功返回偏移量，失败-1	返回当前位置
rewind	重置到开头	`stream`：文件流指针	无返回值	相当于fseek(stream,0,SEEK_SET)
feof	检查文件结尾	`stream`：文件流指针	非0表示到达结尾	检测文件结束标志
ferror	检查错误	`stream`：文件流指针	非0表示错误	检测错误标志

二、文件IO函数接口（系统调用）

函数名	功能	参数	返回值	特点/注意事项
open	打开文件	`pathname`：路径 `flags`：标志位 `mode`：权限(可选)	成功返回文件描述符，失败-1	无缓存，直接系统调用
read	读取文件	`fd`：文件描述符 `buf`：缓冲区 `count`：字节数	成功返回读取字节数，0表示EOF，失败-1	无缓存，直接读取
write	写入文件	`fd`：文件描述符 `buf`：数据地址 `count`：字节数	成功返回写入字节数，失败-1	无缓存，直接写入
lseek	移动文件指针	`fd`：文件描述符 `offset`：偏移量 `whence`：起始位置	成功返回偏移量，失败-1	类似fseek
close	关闭文件	`fd`：文件描述符	成功0，失败-1	释放文件描述符

flags参数说明：

O_RDONLY：只读
O_WRONLY：只写
O_RDWR：读写
O_CREAT：不存在则创建
O_TRUNC：存在则清空
O_APPEND：追加模式
O_EXCL：与O_CREAT连用，文件存在则报错

三、目录IO函数接口

函数名	功能	参数	返回值	特点/注意事项
opendir	打开目录	`name`：目录路径	DIR*指针，失败NULL	获取目录流指针
readdir	读取目录项	`dirp`：目录流指针	dirent*指针，失败/EOF返回NULL	返回目录项信息
closedir	关闭目录	`dirp`：目录流指针	成功0，失败-1	关闭目录流
mkdir	创建目录	`pathname`：路径 `mode`：权限	成功0，失败-1	创建目录文件
rmdir	删除空目录	`pathname`：路径	成功0，失败-1	只能删除空目录
chdir	切换目录	`path`：目标路径	成功0，失败-1	改变当前工作目录
getcwd	获取当前目录	`buf`：缓冲区 `size`：缓冲区大小	成功返回buf，失败NULL	获取绝对路径

dirent结构体：

复制代码

struct dirent {
    ino_t d_ino;           // inode号
    off_t d_off;           // 偏移量
    unsigned short d_reclen; // 记录长度
    unsigned char d_type;   // 文件类型
    char d_name[256];      // 文件名
};

四、时间相关接口

函数名	功能	参数	返回值	特点/注意事项
time	获取时间戳	`tloc`：存储地址(可为NULL)	成功返回时间戳，失败-1	从1970-1-1开始的秒数
localtime	转为本地时间	`timep`：时间戳指针	返回tm结构体指针	包含时区信息
mktime	转为时间戳	`tm`：tm结构体指针	成功返回时间戳，失败-1	反向转换

tm结构体：

复制代码

struct tm {
    int tm_sec;   // 秒[0-59]
    int tm_min;   // 分[0-59]
    int tm_hour;  // 时[0-23]
    int tm_mday;  // 日[1-31]
    int tm_mon;   // 月[0-11]
    int tm_year;  // 年(从1900起)
    int tm_wday;  // 星期[0-6]
    int tm_yday;  // 年中日[0-365]
    int tm_isdst; // 夏令时标志
};

五、IO接口对比总结

特性	标准IO	文件IO	目录IO
头文件	`<stdio.h>`	`<fcntl.h>`, `<unistd.h>`	`<dirent.h>`, `<sys/stat.h>`
缓存	有缓存（全/行/无）	无缓存	无缓存
接口类型	库函数	系统调用	库函数/系统调用
操作对象	文件流(FILE*)	文件描述符(int)	目录流(DIR*)
适用场景	普通文件	设备文件、通信文件	目录文件
性能	较高（有缓存）	较低（无缓存）	中等
移植性	高（ANSI C标准）	较低（POSIX标准）	较低（POSIX标准）
使用难度	较低	较高	中等

六、常用关系对应表

标准IO函数	文件IO对应	说明
`fopen`	`open`	打开文件
`fclose`	`close`	关闭文件
`fread`/`fgetc`	`read`	读取数据
`fwrite`/`fputc`	`write`	写入数据
`fseek`	`lseek`	移动指针
`ftell`	`lseek(fd,0,SEEK_CUR)`	获取位置
`rewind`	`lseek(fd,0,SEEK_SET)`	重置到开头
`stdin`	文件描述符0	标准输入
`stdout`	文件描述符1	标准输出
`stderr`	文件描述符2	标准错误