一、main 函数

1、main 函数写法之无传参

int main(void) {
 /* 代码 */
}

2、main 函数写法之有传参

int main(int argc, char **argv) {
 /* 代码 */
}

二、open 打开文件

在 Linux 系统中要操作一个文件，需要先打开该文件，得到文件描述符，然后再对文件进行相应的读写操作（或其他操作），最后在关闭该文件；open 函数用于打开文件，当然除了打开已经存在的文件之外，还可以创建一个新的文件，函数原型如下所示：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

open 函数使用示例
(1)使用 open 函数打开一个已经存在的文件（例如当前目录下的 app.c 文件），使用只读方式打开：

int fd = open("./app.c", O_RDONLY)
if (-1 == fd)
return fd;

(2)使用 open 函数打开一个已经存在的文件（例如当前目录下的 app.c 文件），使用可读可写方式打开：

int fd = open("./app.c", O_RDWR)
if (-1 == fd)
return fd;

(3)使用 open 函数打开一个指定的文件（譬如/home/dengtao/hello），使用可读可写方式,如果该文件是
一个符号链接文件，则不对其进行解引用，直接返回错误

int fd = open("/home/dengtao/hello", O_RDWR | O_NOFOLLOW);
if (-1 == fd)
return fd;

(4)使用 open 函数打开一个指定的文件（譬如/home/dengtao/hello），如果该文件不存在则创建该文件，
创建该文件时，将文件权限设置如下：
文件所属者拥有读、写、执行权限；
同组用户与其他用户只有读权限。
使用可读可写方式打开：

int fd = open("/home/dengtao/hello", O_RDWR | O_CREAT, S_IRWXU | S_IRGRP | S_IROTH);
if (-1 == fd)
return fd;

三、write 写文件

调用 write 函数可向打开的文件写入数据，其函数原型如下所示（可通过"man 2 write"查看）：

#include <unistd.h>
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

四、read 读文件

调用 read 函数可从打开的文件中读取数据，其函数原型如下所示（可通过"man 2 read"查看）：

#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

五、close 关闭文件

可调用 close 函数关闭一个已经打开的文件，其函数原型如下所示（可通过"man 2 close"查看）：

#include <unistd.h>
int close(int fd);

六、 lseek

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

使用示例：
(1)将读写位置移动到文件开头处：

off_t off = lseek(fd, 0, SEEK_SET);
if (-1 == off)
return -1;

(2)将读写位置移动到文件末尾：

off_t off = lseek(fd, 0, SEEK_END);
if (-1 == off)
return -1;

(3)将读写位置移动到偏移文件开头 100 个字节处：

off_t off = lseek(fd, 100, SEEK_SET);
if (-1 == off)
return -1;

(4)获取当前读写位置偏移量：

off_t off = lseek(fd, 0, SEEK_CUR);
if (-1 == off)
return -1;

七、 返回错误处理与 errno

7.1 strerror 函数

前面给大家说到了 errno 变量，但是 errno 仅仅只是一个错误编号，对于开发者来说，即使拿到了 errno也不知道错误为何？还需要对比源码中对此编号的错误定义，可以说非常不友好，这里介绍一个 C 库函数strerror()，该函数可以将对应的 errno 转换成适合我们查看的字符串信息，其函数原型如下所示（可通过"man 3 strerror"命令查看，注意此函数是 C 库函数，并不是系统调用）：

#include <string.h>
char *strerror(int errnum);

接下来我们测试下，测试代码如下：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
int fd;
/* 打开文件 */
fd = open("./test_file", O_RDONLY);
if (-1 == fd) {
printf("Error: %s\n", strerror(errno));
return -1;
}
close(fd);
return 0;
}

7.2 perror 函数

除了 strerror 函数之外，我们还可以使用 perror 函数来查看错误信息，一般用的最多的还是这个函数，调用此函数不需要传入 errno，函数内部会自己去获取 errno 变量的值，调用此函数会直接将错误提示字符串打印出来，而不是返回字符串，除此之外还可以在输出的错误提示字符串之前加入自己的打印信息，函数原型如下所示（可通过"man 3 perror"命令查看）：

#include <stdio.h>
void perror(const char *s);

接下来我们进行测试，测试代码如下所示：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int fd;
/* 打开文件 */
fd = open("./test_file", O_RDONLY);
if (-1 == fd) {
perror("open error");
return -1;
}
close(fd);
return 0;
}

八、 exit、_exit、_Exit

8.1_exit()和_Exit()函数

main 函数中使用 return 后返回，return 执行后把控制权交给调用函数，结束该进程。调用_exit()函数会清除其使用的内存空间，并销毁其在内核中的各种数据结构，关闭进程的所有文件描述符，并结束进程、将控制权交给操作系统。_exit()函数原型如下所示：

#include <unistd.h>
void _exit(int status);

调用函数需要传入 status 状态标志，0 表示正常结束、若为其它值则表示程序执行过程中检测到有错误发生。使用示例如下：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int fd;
/* 打开文件 */
fd = open("./test_file", O_RDONLY);
if (-1 == fd) {
perror("open error");
_exit(-1);
}
close(fd);
_exit(0); }

_Exit()函数原型如下所示：

#include <stdlib.h>
void _Exit(int status);

_exit()和_Exit()两者等价，用法作用是一样的，这里就不再讲了，需要注意的是这 2 个函数都是系统调用。

8.2 exit()函数

exit()函数_exit()函数都是用来终止进程的，exit()是一个标准 C 库函数，而_exit()和_Exit()是系统调用。执行 exit()会执行一些清理工作，最后调用_exit()函数。exit()函数原型如下：

#include <stdlib.h>
void exit(int status);

九、 格式化 I/O

在前面编写的测试代码中，会经常使用到库函数 printf()用于输出程序中的打印信息，printf()函数可将格式化数据写入到标准输出，所以通常称为格式化输出。除了 printf()之外，格式化输出还包括：fprintf()、dprintf()、sprintf()、snprintf()这 4 个库函数。
除了格式化输出之外，自然也有格式化输入，从标准输入中获取格式化数据，格式化输入包括：scanf()、fscanf()、sscanf()这三个库函数，那么本小节将向大家介绍 C 语言库函数的格式化 I/O。

9.1 格式化输出

C 库函数提供了 5 个格式化输出函数，包括：printf()、fprintf()、dprintf()、sprintf()、snprintf()，其函数定义如下所示：

#include <stdio.h>
int printf(const char *format, ...);
int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);
int dprintf(int fd, const char *format, ...);
int sprintf(char *buf, const char *format, ...);
int snprintf(char *buf, size_t size, const char *format, ...);

printf()函数

前面章节内容编写的示例代码中多次使用了该函数，用于将程序中的字符串信息输出显示到终端（也就是标准输出），相信各位读者学习 C 语言时肯定用过该函数，它是一个可变参函数，除了一个固定参数 format外，后面还可携带 0 个或多个参数。
函数调用成功返回打印输出的字符数；失败将返回一个负值！

打印“Hello World”：

printf("Hello World!\n");

打印数字 5：

printf("%d\n", 5);

fprintf()函数

fprintf()可将格式化数据写入到由 FILE 指针指定的文件中，譬如将字符串“Hello World”写入到标准错误：

fprintf(stderr, "Hello World!\n");

向标准错误写入数字 5：

fprintf(stderr, "%d\n", 5);

函数调用成功返回写入到文件中的字符数；失败将返回一个负值！

dprintf()函数

dprintf()可将格式化数据写入到由文件描述符 fd 指定的文件中，譬如将字符串“Hello World”写入到标准错误：

dprintf(STDERR_FILENO, "Hello World!\n");

向标准错误写入数字 5：

dprintf(STDERR_FILENO, "%d\n", 5);

函数调用成功返回写入到文件中的字符数；失败将返回一个负值！

sprintf()函数

sprintf()函数将格式化数据存储在由参数 buf 所指定的缓冲区中，譬如将字符串“Hello World”存放在缓冲区中：

char buf[100];
sprintf(buf, "Hello World!\n");

当然这种用法并没有意义，事实上，我们一般会使用这个函数进行格式化转换，并将转换后的字符串存放在缓冲区中，譬如将数字 100 转换为字符串"100"，将转换后得到的字符串存放在 buf 中：

char buf[20] = {0};
sprintf(buf, "%d", 100);

sprintf()函数会在字符串尾端自动加上一个字符串终止字符’\0’。

snprintf()函数

sprintf()函数可能会发生缓冲区溢出的问题，存在安全隐患，为了解决这个问题，引入了 snprintf()函数；在该函数中，使用参数 size 显式的指定缓冲区的大小，如果写入到缓冲区的字节数大于参数 size 指定的大小，超出的部分将会被丢弃！如果缓冲区空间足够大，snprintf()函数就会返回写入到缓冲区的字符数，与sprintf()函数相同，也会在字符串末尾自动添加终止字符’\0’。

9.2 格式化输入

C 库函数提供了 3 个格式化输入函数，包括：scanf()、fscanf()、sscanf()，其函数定义如下所示：

#include <stdio.h>
int scanf(const char *format, ...);
int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);
int sscanf(const char *str, const char *format, ...);

scanf()函数

int a, b, c;
scanf("%d %d %d", &a, &b, &c);

fscanf()函数

int a, b, c;
fscanf(stdin, "%d %d %d", &a, &b, &c);

sscanf()函数

char *str = "5454 hello";
char buf[10];
int a;
sscanf(str, "%d %s", &a, buf);