本文講述由ISO C定義的標準I/O庫。這個庫已經擁有非常長的歷史了，它由D.R.在1975年左右編寫，現在已經過去45年了。但是ISO C幾乎沒有對標準I/O庫做出修改。不用我說，大家也知道這個庫存在的問題應該是非常多的。
標準輸入，標準輸出，標準出錯
Linux下的不帶緩衝的I/O是圍繞文件描述符來展開的。標準庫的則不是，標準庫的操作是圍繞流（stream）這個概念來進行的。例如：標準輸入流，標準輸出流，標準出錯流。這3個流是自動被進程使用的。他們其實和文件描述符STDIN_FILENO，STDOUT_FILENO，STDERR_FILENO引用相同的文件。
帶緩衝的I/O操作
使用文件描述符的I/O是不帶緩衝的（當然了，這裏所說的不帶緩衝指的是進程中使用這兩個函數不會自動緩衝，每使用一次就會進行一次系統調用，實際上除了原始磁盤I/O之外，其它的所有磁盤I/O都會經過內核緩衝區。），而標準I/O庫爲了減少read和write操作，使用了緩衝。
標準I/O提供了緩衝，但是成也蕭何，敗也蕭何啊！這個緩衝的設計也是它的敗筆吧！
標準I/O提供了3種緩衝方式。
全緩衝
在這種情況下，在填滿標準I/O緩衝區以後，才進行I/O操作。在第一次執行I/O操作的時候，標準I/O會使用malloc來獲取所需要的緩衝區。那麼這時候有個問題，緩衝區沒滿就不進行實際的I/O操作，但是你想寫入磁盤，怎麼辦？別慌，標準I/O設計了一個沖洗（flush）操作。你可以使用函數fflush來強制沖洗一個流。沖洗意味着將緩衝區的內容寫到磁盤中。
函數fflush()
它有一個特殊情形，就是參數stream是NULL。這個時候表示強制沖洗所有輸出流。
行緩衝
行緩衝就是當輸入和輸出中遇到換行符時，標準I/O執行實際I/O操作。當我們使用scanf和printf的時候，實際上就是行緩衝在起作用。行緩衝的長度是固定的，因此如果你在一行輸入的內容過的，導致在你還沒有換行的時候，也會發生實際的I/O操作。還有就是當你通過標準I/O庫從一個不帶緩衝或者是帶行緩衝的流得到輸入數據。那麼就會強制沖洗所有行緩衝的輸出流。
不緩衝
標準I/O對字符不進行緩衝。通常標準出錯是不帶緩衝的，這樣就能使的出錯信息及時打印出來。
ISO C的規則
- 當且僅當標準輸入和標準輸出不指向交互式設備的時候，它們纔是全緩衝的。
- 標準錯誤一定不會是全緩衝。
規則就是如此的簡單粗暴。它只說了什麼時候全緩衝和不全緩衝。在Linux下。通常是這樣的。
- 標準錯誤是不帶緩衝的。
- 標準輸入和標準輸出，如果指向的設備是終端，那麼使用行緩衝，否則使用全緩衝。
更改緩衝方式
我們可以使用下面的庫函數來更改緩衝方式。
這些函數的只能在打開流之後調用。所以我們可以看到這些函數的第一個參數都是FILE *。需要注意的是setbuf(),setbuffer()以及setlinebuf其實都將調用setvbuf函數。因此，我們來關注一下setvbuf()函數。
也就是說buf和size是由mode決定的。但是當buf是NULL時，標準I/O會自動爲該流分配適當長度的緩衝區（就是size所指定的值）。當然只有這個被指定的模式會受到影響，下次還是會新分配緩衝的。
其餘的函數說明如下：
打開流操作
在Linux下這三個函數可以用來打開流。仔細觀察可以發現fdopen()函數需要一個文件描述符做參數。而ISO C沒有涉及文件描述符，所以只能在POSIX標準之下使用這個函數。另外對於fdopen()而言，它的mode參數的含義也略有不同。這是因爲文件的權限在被open或者creat的時候已經指定好了。並且fdopen()函數並不能用來創建一個文件，很明顯它需要一個文件描述符，既然有了文件描述符，那麼文件肯定已經存在了。好了，下面我們先看一下mode的取值。
值得注意的是Linux內核並不區分文本文件和二進制文件。因此在Linux下使用帶有b的參數是沒有意義的（沒有作用）。
讀和寫流
輸入函數
標準I/O庫提供了非常多的函數來進行讀寫操作。下面給出一些讀寫相關的函數。
有個問題需要注意，那就是返回值。
fgetc()，getc()和getchar()無論是遇到文件結尾還是錯誤都會返回同樣的值。爲了區分這兩種情形，必須使用ferror或者feof函數。
clearerr()函數可以用來清楚1.出錯標誌，2.文件結束標誌。上述的fileno函數可以被實現爲宏。宏和函數的區別還是比較大的。在使用某些函數的時候，需要注意它是否被實現爲宏，如果是，那麼意味着一下幾點：
1.參數不要具備副作用。
2.不能傳遞宏的地址，它沒有地址。
3.宏比函數快。
輸出函數
上述的函數之中，gets()函數由於沒有指定緩衝區的大小。這曾造成過1988年的蠕蟲事件。因此，當大多數人在Visual Studio2015之後的版本上書寫C語言程序的時候，使用gets和scanf函數會報錯。
VS不僅報錯了，還讓你使用scanf_s()函數來代替scanf函數。但是帶來問題是比較差的可移植性。在某些類Unix操作系統上已經棄用了該接口。我們儘量不要使用不安全的函數。
二進制I/O
前面的I/O函數都是一次讀寫一行或者是單個字符，這在讀寫大文件的時候並不適合。爲此，提供了下面的函數來執行二進制I/O操作。
這兩個函數仍舊存在一些問題。那就是在不同的系統上工作的時候，可能由於struct對齊方式，以及是否遵從IEEE 754標準造成程序出錯。多年之前，所有的Unix操作系統都運行在PDP-11計算機上，所以沒有任何問題。
定位流
上述函數在類Unix系統上沒有問題，但是如果在Window下可能就行不通。ISO C提供了fgetpos()和fsetpos()函數。
格式化I/O
格式化I/O能夠漂亮的處理輸入輸出，但是格式轉換符比較複雜，種類繁多。在此處不說明。只給出相關的函數。
在Unix中，標準I/O庫最後還是需要調用不帶緩衝的I/O函數。每個標準I/O都有一個與其相關聯的文件描述符，可以使用fileno()函數來獲得文件描述符。需要注意的是fileno()函數是POSIX標準提供的。
標準I/O的問題以及替代方式
前面已經說過了，標準I/O的歷史已經非常長了，它存在問題也比較多。很明顯標準I/O的效率不高。它需要在內核緩衝區複製一次數據，然後在用戶進程內存中在複製一次數據。
另外的問題可能就是不夠安全，微軟已經在Windows平臺提供了更加安全的函數。
在Linux下替代它們的可以有sfio庫，以及使用mmap()函數的ASI包。
前文說過成也蕭何，敗也蕭何。標準I/O使用的緩衝技術正是產生很多問題和混淆的地方。