20211316郭佳昊《信息安全系统设计与实现（上）》第二周学习笔记-526互联

一、任务要求

[ 1 ] 知识点归纳以及自己最有收获的内容，选择至少2个知识点利用chatgpt等工具进行苏格拉底挑战，并提交过程截图，提示过程参考下面内容（4分）
我在学***X知识点，请你以苏格拉底的方式对我进行提问，一次一个问题

核心是要求GPT：请你以苏格拉底的方式对我进行提问

然后GPT就会给你提问，如果不知道问题的答案，可以反问AI：你的理解（回答）是什么？

如果你觉得差不多了，可以先问问GPT：针对我XXX知识点，我理解了吗？

GPT会给出它的判断，如果你也觉得自己想清楚了，可以最后问GPT：我的回答结束了，请对我的回答进行评价总结，让它帮你总结一下。

[ 2 ] 问题与解决思路，遇到问题最先使用chatgpt等AI工具解决，并提供过程截图（3分）

[ 3 ] 实践过程截图，代码链接（2分）

[ 4 ] 其他（知识的结构化，知识的完整性等，提交markdown文档，使用openeuler系统等）（1分）

二、知识归纳

I/O库函数与系统调用

系统调用函数

open ( ) :打开一个文件进行读取，并返回一个整数文件描述符fd，打开失败则返回-1.
read ( ) :逐字符或字节读取文件中的内容，并写入buf。
write ( ) :接受fd、buf和要写入的字节数作为参数，将buf中指定数量的字节写入文件中。
lseek ( ) :在已打开的文件中移动文件指针，可以用该函数控制文件的读写位置。
close ( ) :关闭open函数打开的文件。

I/O库函数

fopen ( ) ：打开文件，若成功返回一个FILE结构体指针，失败返回NULL。
fread ( ) : 读取数据
fwrite ( ) :写入文件
fseek ( ) :重定位流上的文件指针，成功则返回0，否则返回其他数
fclose ( ) :关闭文件

I/库函数的算法

fread算法

1、第一次调用时，FILE结构体内的缓冲区为空，fread使用保存的文件描述符fd发出系统调用（n = read (fd, fbuffer ,BLKSIZE)），用数据块填充内部的fbuf【】，初始化fbuf【】的指针、计数器、状态变量；
将数据复制到程序缓冲区，若北部缓冲区数据不够，则再发出一个read（）来填充内部缓冲区，并将数据继续复制到程序缓冲区；
更新内部缓冲区的指针、计数器等，为下一个fread（）请求做好准备，并返回实际读取数据数量；
2、在随后每次调用中，都尝试满足来自FILE结构体内部缓冲区的调用，当缓冲区为空时，发出read系统调用重新填充内部缓冲区。

fwrite算法

与fread相似，每次调用时，将数据写入内部缓冲区，调整缓冲区的指针、计数器、状态变量，缓冲区满后，再次发出write系统调用，将缓冲区写入操作系统内核。

fclose算法

文件以写的方式被打开，flose（）会先关闭文件流的局部缓冲区，然后发出close（fd）系统调用来关闭FILE结构体中的文件描述符，释放FILE结构体，并将其指针置为NULL。

I/O库模式

“r”：打开一个用于读取的文件，且该文件必须存在。
“w”：创建一个用于写入的空文件。
“a”：追加到一个文件，若文件不存在，则创建该文件。
每个模式字符串可包含一个“+”，表示同时读写，或者在写入、追加情况下，如果文件不存在则创建文件。

字符模式I/O

int fgetc(FILE *fp);
int ungetc(int c, FILE *fp);
int fputc(int c, FILE *fp);
因为fgetc()在文件结束时返回文件结束符-1，因此该函数返回整数而非字符

行模式I/O

char *fgets(char *buf, int size,FILE *fp);
int fputs(char *buf,FILE *fp);

格式化I/O

输入：

scanf(char *FMT, &items);
fscanf(fp, char *FMT, &items);

输出:

printf(char *FMT, items);
fprintf(fp, char *FMT, items);

内存中的转换函数

sscanf(buf, FMT, &items);
sprintf(buf, FMT, &items);

其他I/O库函数

fseek（）、ftell（）、rewind（）：更改文件流中的读/写字节位置
feof（）、ferr（）、fileno（）：测试文件流状态
fdopen（）：用文件描述符打开文件流
freopen（）：以新名称重新打开现有的流
setbuf（）、setvbuf（）：设置缓冲方案
popen（）：创建管道，复刻子进程来调用sh