Основные понятия
В стандарте POSIX-2001 предусмотрены две основные группы функций, обслуживающие операции ввода/вывода:
- функции нижнего уровня, использующие упоминавшиеся ранее целочисленные файловые дескрипторы (эти функции и ассоциирован- ные объекты определены в заголовочном файле <fcntl.h>);
- функции более высокого уровня, осуществляющие буферизованный ввод/вывод с применением потоков (см. <stdio.h>).
Применение потоков не расширяет базовых возможностей ввода/вывода, поскольку в конечном счете используются функции нижнего уровня, но в отличие от них позволяет приложениям получить дополнительный сервис в виде управляемой буферизации и форматного ввода/вывода.
Согласно стандарту POSIX-2001, поток – это объект, служащий для доступа к файлам как к упорядоченной последовательности символов.
Поток представляется структурой типа FILE, с которой ассоциирован соответствующий дескриптор открытого файла. Несколько дескрипторов и/или потоков могут ссылаться на одно описание открытого файла.
Существенны не только содержимое, но и адрес объекта типа FILE; копия подобного объекта не обязательно является корректным представлением потока.
И файловые дескрипторы, и потоки формируются в результате выполнения функций открытия файлов, которые должны предшествовать операциям ввода/вывода. Имеется, однако, три предопределенных потока: стандартный ввод, стандартный вывод и стандартный протокол, открываемые окружением времени выполнения еще перед началом работы C-программ. Для обращения к ним служат указатели на объекты типа FILE с именами, соответственно, stdin, stdout и stderr.
При открытии файлов указывается вид последующих операций ввода/вывода: чтение, запись, модификация (чтение и запись), добавление (запись в конец). Вид операций должен быть согласован с правами доступа к файлу; в противном случае открытие закончится неудачей.
Если файл поддерживает запросы на позиционирование (таковы обычные файлы в противоположность, например, символьным специальным, соответствующим терминалам), то после открытия индикатор текущей позиции устанавливается в начало (на нулевой байт) при условии, что файл не открывали на добавление; в этом случае от реализации зависит, будет ли индикатор указывать на начало или конец файла.