open和fopen有什么区别?

open和fopen有什么区别?

POSIX标准

首先我们要先了解一个标准 – POSIX标准。

POSIX的意思是:可移植操作系统接口(Portable Operating System Interface of UNIX,缩写为 POSIX),

POSIX是 IEEE 为要在各种UNIX操作系统上运行的软件而定义的一系列API标准的总称,其正式称呼为IEEE 1003,而国际标准名称为ISO/IEC 9945。

IEEE,总部位于美国纽约,是一个国际性的电子技术与信息科学工程师的协会,也是目前全球最大的非营利性专业技术学会。IEEE致力于电气、电子、计算机工程和与科学有关的领域的开发和研究,在太空、计算机、电信、生物医学、电力及消费性电子产品等领域已制定了1300多个行业标准,现已发展成为具有较大影响力的国际学术组织

总得来说,POSIX是UNIX系统的一个设计标准,很多类UNIX系统也在支持兼容这个标准,如Linux。并且遵循这个标准的好处之一是软件可以跨平台,逐渐地windows也兼容支持了。

所以,POSIX标准中的函数接口可以说是比较底层的接口(系统调用)。open 函数是 POSIX 标准中的一个接口函数。

C标准函数库

C 标准函数库(C standard library,缩写:libc)是在C语言程序设计中,所有符合标准的头文件(head file)的集合,以及常用的函数库实现程序(如 I/O 输入输出和字符串控制)。

所以,C标准函数库是比较上层的接口。fopen 函数是 C 标准函数库中的一个接口函数。可以说 fopen 是在 open 的基础上扩充而来的。

open 和 fopen区别

  • open 是系统调用返回的是文件句柄,文件的句柄是文件在文件描述符表里的索引,fopen 是C的库函数,返回的是一个指向文件结构的指针。
  • open 属于低级IO,fopen是高级IO。
  • open 返回一个文件描述符(用户程序区的), fopen 返回一个文件指针。
  • open 无缓冲,fopen有缓冲。
  • open 与 read, write 等配合使用, fopen 与 fread,open与 read, write 等配合使用,
  • fopen 是在 open 的基础上扩充而来的,在大多数情况下用 fopen

缓冲文件系统和非缓冲文件系统

缓冲文件系统

在内存开辟一个“缓冲区”,给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”依次读入数据。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等都有缓冲区。

非缓冲文件系统

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。但是,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,open, close, read, write, getc, getchar, putc, putchar 等,建议不要用这类函数了。


[^1]: 电气与电子工程师协会_百度百科 (baidu.com)