使用 open() 而不是 fopen() 有什么常见的理由吗？

Question

在离开 C 很长一段时间后，我正在用 C 语言做一个小项目。 这些恰好包括一些文件处理。 我在各种文档中注意到有些函数返回 FILE * 句柄，而其他函数则返回（小整数）描述符。 两组功能都提供了我需要的相同的基本服务，所以我使用并不重要。

但我对集合智慧很好奇：使用 fopen() 和朋友更好，还是使用 open() 和朋友更好？

编辑 由于有人提到了缓冲与非缓冲以及访问设备，我应该补充一点，这个小项目的一部分将是在 FUSE 下编写用户空间文件系统驱动程序。 因此，文件级访问可以像在“文件”（即图像）上一样轻松地在设备（例如 CDROM 或 SCSI 驱动器）上进行。

Answer 1

如果您坚持使用类 UNIX 系统，并且您可能希望：

• 对文件创建时的 UNIX 权限位进行更细粒度的控制，
• 那么最好使用 open()。 使用读/写/mmap 等较低级别的函数，而不是 C 缓冲流 I/O 函数。
• 使用基于文件描述符 (fd) 的 IO 调度（poll、select 等）当然可以使用 fileno() 从 FILE * 获取 fd，但必须注意不要将基于 FILE * 的流函数与基于 fd 的函数混合使用。
• 打开任何特殊设备（不是常规文件）

最好使用 fopen/fread/fwrite 以获得最大的可移植性，因为这些是标准 C 函数，而我上面提到的函数不是。

Answer 2

关于“fopen”是可移植的而“open”不是可移植的反对意见是虚假的。

fopen 是 libc 的一部分，open 是 POSIX 系统调用。

每一个都像它们来自的地方一样便携。

fopen'ed 文件的 i/o 是（您必须假设它可能是，并且出于实际目的，它是）由 libc 缓冲，文件描述符 open()'ed 不由 libc 缓冲（它们很可能是，并且通常是）缓冲在文件系统中——但并不是所有你打开的文件都是文件系统上的文件

，例如，像 /dev/sg0 或 /dev/tty0 这样的设备节点。你要做什么？你要对 FILE * 执行 ioctl？祝你好运。

也许你想用 O_DIRECT 之类的标志打开——对 fopen() 来说没有意义。

Answer 3

fopen 的工作级别比 open ....
fopen 返回一个指向 FILE 流的指针，类似于您在 C++ 中读取的流抽象

open 返回您打开的文件的文件描述符...它不为您提供流抽象，您负责处理位和自己的字节...与 fopen 相比，这是一个较低的级别

Stdio 流被缓冲，而 open() 文件描述符则没有。 取决于你需要什么。 您还可以从另一个创建一个：

int fileno (FILE * stream) 返回 FILE * 的文件描述符，FILE * fdopen(int fildes, const char * mode) 从文件描述符创建 FILE * 。

混合缓冲和非缓冲 IO 时要小心，因为当您不使用 fflush() 刷新缓冲区时，您将丢失缓冲区中的内容。

Answer 4

是的。 当您需要低级手柄时。

在 UNIX 操作系统上，通常可以交换文件句柄和套接字。

此外，低级句柄比 FILE 指针具有更好的 ABI 兼容性。

Answer 5

read() & write() 使用无缓冲 I/O。 （fd：整数文件描述符）

fread() & fwrite() 使用缓冲 I/O。 （FILE* 结构指针）

使用 write() 写入管道的二进制数据可能不会< /strong> 能够使用 fread() 读取二进制数据，因为字节对齐、可变大小等。这是一个废话。

大多数低级设备驱动程序代码使用无缓冲的 I/O 调用。

大多数应用程序级 I/O 使用缓冲。

使用FILE*及其相关函数
在逐台机器的基础上是可以的：但是失去了可移植性
在其他架构上读取和写入二进制数据。
fwrite() 是缓冲 I/O，如果出现以下情况，可能会导致不可靠的结果：
为 64 位架构编写并在 32 位上运行； 或（Windows/Linux）。
大多数操作系统在自己的代码中都有兼容性宏来防止这种情况发生。

对于低级二进制 I/O 可移植性 read() 和 write() 保证
在不同的体系结构上编译时，相同的二进制文件会读取和写入。
基本的事情是选择一种方式或另一种方式并保持一致，
整个二进制套件。

<stdio.h>  // mostly FILE*  some fd input/output parameters for compatibility
             // gives you a lot of helper functions -->
List of Functions
       Function      Description
       ───────────────────────────────────────────────────────────────────
       clearerr      check and reset stream status
       fclose        close a stream
       fdopen        stream open functions //( fd argument, returns FILE*)                      feof          check and reset stream status
       ferror        check and reset stream status
       fflush        flush a stream
       fgetc         get next character or word from input stream
       fgetpos       reposition a stream
       fgets         get a line from a stream
       fileno        get file descriptor   // (FILE* argument, returns fd) 
       fopen         stream open functions
       fprintf       formatted output conversion
       fpurge        flush a stream
       fputc         output a character or word to a stream
       fputs         output a line to a stream
       fread         binary stream input/output
       freopen       stream open functions
       fscanf        input format conversion
       fseek         reposition a stream
       fsetpos       reposition a stream
       ftell         reposition a stream
       fwrite        binary stream input/output
       getc          get next character or word from input stream
       getchar       get next character or word from input stream
       gets          get a line from a stream
       getw          get next character or word from input stream
       mktemp        make temporary filename (unique)
       perror        system error messages
       printf        formatted output conversion
       putc          output a character or word to a stream
       putchar       output a character or word to a stream
       puts          output a line to a stream
       putw          output a character or word to a stream
       remove        remove directory entry
       rewind        reposition a stream
       scanf         input format conversion
       setbuf        stream buffering operations
       setbuffer     stream buffering operations
       setlinebuf    stream buffering operations
       setvbuf       stream buffering operations
       sprintf       formatted output conversion
       sscanf        input format conversion
       strerror      system error messages
       sys_errlist   system error messages
       sys_nerr      system error messages
       tempnam       temporary file routines
       tmpfile       temporary file routines
       tmpnam        temporary file routines
       ungetc        un-get character from input stream
       vfprintf      formatted output conversion
       vfscanf       input format conversion
       vprintf       formatted output conversion
       vscanf        input format conversion
       vsprintf      formatted output conversion
       vsscanf       input format conversion

因此，对于基本用途，我个人会使用上述内容，而不会过多地混合习惯用法。

相比之下，

<unistd.h>   write()
             lseek()
             close()
             pipe()
<sys/types.h>
<sys/stat.h>
<fcntl.h>  open()
           creat()
           fcntl() 
all use file descriptors.

这些提供了对读取和写入字节的细粒度控制
（推荐用于特殊设备和 fifos（管道））。

再次强调，使用你需要的东西，但保持习惯用法和界面的一致。
如果你的大部分代码库使用一种模式，也使用它，除非有
一个不这样做的真正原因。 两组I/O库函数都极其可靠
并每天使用数百万次。

注意--如果您正在将 CI/O 与另一种语言连接，
（perl、python、java、c#、lua ...）查看这些语言的开发人员
在编写 C 代码之前建议您这样做，这样可以省去一些麻烦。

Answer 6

通常，您应该倾向于使用标准库（fopen）。 但是，有些情况下您需要直接使用 open。

我想到的一个例子是解决旧版本 solaris 中的一个错误，该错误导致 fopen 在打开 256 个文件后失败。 这是因为他们在 struct FILE 实现中错误地使用了 unsigned char 作为 fd 字段，而不是 int。 但这是一个非常具体的案例。

Answer 7

fopen 和它的表兄弟是缓冲的。 打开、读取和写入不会被缓冲。 您的应用程序可能会或可能不会关心。

fprintf 和 scanf 有更丰富的 API，允许您读取和写入格式化文本文件。 读取和写入使用基本的字节数组。 转换和格式必须手工制作。

文件描述符和 (FILE *) 之间的区别实际上是无关紧要的。

兰迪