对C语言输入输出流的深入理解

流（stream）是一个很抽象的概念，《C程序设计语言》中这样定义：流与磁盘或其它外围设备关联的数据的源或目的地。

在Unix/Linux中，文本流和二进制流是相同的，但在Windows中，稍有差异，所以C标准库提供了这两种类型的流。

文本流是由文本行组成的序列，每一行包含0个或多个字符，并以'\n'结尾。在某些环境中， 可能需要将文本流转换为其它表示形式（例如把'\n'映射成回车符和换行符），或从其它表示形式转换为文本流。

二进制流是由未经处理的字节构成的序列，这些字节记录着内部数据， 并具有下列性质：如果在同一系统中写入二进制流，然后再读取该二进制流，则读出和写入 的内容完全相同。

在操作系统中，为了统一对各种硬件的操作，简化接口，不同的硬件设备都被映射成一个文件。对这些文件的操作，等同于对磁盘上普通文件的操作。

不同文件对应的硬件设备

文件	硬件设备
stdin	标准输入设备（键盘）；scanf()、getchar() 等函数从 stdin 获取输入。
stdout	标准输出设备（显示器）；printf()、putchar() 等函数向 stdout 输出数据。
stderr	标准错误输出设备（显示器）；perror() 等函数向 stderr 输出数据。
stdprn	标准打印设备（打印机）。
stdaux	标准辅助输入输出设备（异步串行口）。

打开一个流，将把该流与一个文件或设备连接起来，关闭流将断开这种连接，打开一个文件将返回一个指向FILE结构体类型的指针，该指针记录了控制该流的所有必要信息，在不引起歧义的情况下，我们在下文中将不再区分“文件指针”和“流”。

程序开始执行时，默认会打开 stdin、stdout和stderr三个文件，所以我们使用 scanf()、printf() 等函数时就不需要再使用 fopen() 显式打开这些文件。

C语言打开文件时，先将文件内容载入缓冲区（缓存），并返回一个指向FILE结构体的指针，接下来对文件的操作，都映射成对缓冲区的操作，只有当强制刷新缓冲区、关闭文件或程序运行结束时，才将缓冲区中的内容更新到文件。就像编辑word文档，并不是立刻将编辑好的内容写入到磁盘上的文件，而是对缓存中的副本进行操作，只有当保存文件时，才将副本同步到磁盘上的文件。

缓冲区有很多类型，我们这里指的缓冲区是主存（内存条）上的一块特殊区域，专门用来缓存数据，供程序读写。

而由于硬件不同，将缓冲区的内容同步到文件的过程可能比较繁杂，不易操作，这些都由操作系统完成，对编程人员不可见，编程人员只要能操作接口简单的缓冲区即可。