Linux 標準 I/O 與系統 I/O 函式庫完整對照表

Linux 程式開發中，標準 I/O (ANSI C 標準庫) 與系統 I/O (POSIX 系統呼叫) 是檔案操作的兩大體系。本文整理兩者核心函式原型、回傳值、錯誤處理與適用場景對照。

一、標準 I/O 函式 (stdio.h)

特點： 帶緩衝、可移植、高層介面、支援格式化輸入輸出

二、系統 I/O 函式 (unistd.h / fcntl.h)

特點： 無緩衝 (直接系統呼叫)、低層介面、檔案描述子 (fd)、效能高、適合二進制/大量資料

三、核心差異與選擇指南

四、轉換與互操作

#include 
#include 

FILE *fp = fopen("file.txt", "r");
int fd = fileno(fp);        // FILE* → fd
FILE *fp2 = fdopen(fd, "r"); // fd → FILE* (需注意緩衝區同步)

五、錯誤處理最佳實務

// 標準 I/O
FILE *fp = fopen("data.bin", "rb");
if (!fp) {
    perror("fopen failed");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

// 系統 I/O
int fd = open("data.bin", O_RDONLY);
if (fd == -1) {
    perror("open failed");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

// 統一使用 errno 檢查具體錯誤原因
#include 
#include 
if (errno == ENOENT) { /* 檔案不存在 */ }
if (errno == EACCES) { /* 權限不足 */ }