Linux下的文件IO编程万里羊的博客-

        Linux 系统调用(system call)是指操作系统提供给用户程序的一组“特殊接口”，用户程序可以通过这组“特殊”接口来获得操作系统提供的特殊服务。
        为了更好的保护内核空间，将程序的运行空间分为内核空间和用户空间，他们运行在不同的级别上，在逻辑上是相互隔离的。在 Linux 中，用户程序不能直接访问内核提供的服务，必须通过系统调用来使用内核提供的服务。
        Linux 中的用户编程接口（API）遵循了 UNIX 中最流行的应用编程界面标准—— POSIX。这些系统调用编程接口主要是通过 C 库(libc)实现的。
        往期传送门：
        史上最全的Linux常用命令汇总（超详细！超全面）这一篇就够了
        Linux下标准IO的这些操作你清楚吗（内附有详细的介绍和例程）

文件I/O简介

• POSIX（可移植操作系统接口）定义的一组函数
• 不提供缓冲机制，每次读写操作都执行系统调用
• 核心概念是文件描述符
• 访问各种类型文件

文件描述符

• 每个打开文件对应一个文件描述符
• 文件描述符是一个非负整数，Linux为程序中每个打开的文件分配一个文件描述符
• 文件描述符从0开始分配，依次递增
• 文件IO操作通过文件描述符完成

注意：每个程序中打开的文件系统会单独分配文件描述符，互相不影响

文件I/O与标准I/O区别

打开文件（open）

open函数用来创建或者打开一个文件：

#include <fcntl.h> int open(const char *path,int oflag,...); //参数1:打开文件路径 参数2:打开方式 

• 成功时返回文件描述符；出错时返回EOF
• 打开文件时使用两个参数
• 创建文件时第三个参数所指定新文件的权限
• 只能打开设备文件

示例1：

        以只写的方式打开1.txt。如果文件不存在就创建，如果文件存在就清空。

int fd; if((fd=open("1.txt",O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0666))<0 { perror("open"); return -1; } 

示例2：

        以读写方式打开文件1.txt。如果文件不存在则创建，如果文件存在则报错：

int fd; if((fd=open("1.txt",O_RDWR|O_CREAT|O_EXCL,0666))<0) { if(errno==EEXIST) { perror("exist error"); } else { perror("other error"); } } 

关闭文件（close）

close函数用来关闭一个打开的文件：

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

• 成功时返回0;出错时返回EOF
• 程序结束时自动关闭所有打开的文件
• 文件关闭以后不能再对文件进行任何操作

读取文件（read）

       read函数用来从文件中读取数据：

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

• 成功时返回实际读取的字节数；出错时返回EOF
• 读到文件末尾时返回0
• buf是接收数据的缓冲区

示例

       从指定的文件（文本文件）中读取内容并统计大小

#include <stdio.h> #include <unistd.h> int main(int argc,char *argv[]) { int fd,n,total=0; char buff[64]; if(argc<2){ prinff("Usage:%s<file>n",argv[0]; return -1; } if((fd=open(argv[1],O_RDONLY))<0){ perror("open"; return -1; } while((n=read(fd,buf,64))>0){//读取64个字节到buf中并保存返回值到n   total+=n;//total的值即为文件的大小 } printf("size:%dn",total); return 0; } 

写入文件（write）

       write函数用来向文件写入数据：

#include <unistd.h> ssize_t write(int fd,void *buf,size_t count);//buf写入内容；count写入大小 

• 成功时返回实际写入的字节数；出错时返回EOF
• buf是发送数据的缓冲区
• count不应超过buf的大小

示例

       将键盘输入的内容写入文件，直到输入quit结束：

#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <string.h> int main(int argc,char *argv[]) { int fd; char buf[20]; //只写方式打开文件，如果文件不存在创建，如果文件存在则清空 if((fd =open(argv[1],O_WRONLY|OCREAT|O_TRUNC,0666))<0{ perror("open"); return -1; } while(fgets(buf,20,stdin)!=NULL){ if(strcmp(buf,"quitn")==0)break; write(fd,buf,strlen(buf)); } 

定位文件（lseek）

       lseek函数用来定位文件：

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

• 成功时返回当前文件的读写位置；出错时返回EOF
• 参数offset和参数whence同fseek完全一样

访问目录（opendir/readdir）

       opendir函数用来打开一个目录文件：

#include <dirent.h> DIR *opendir(const char *name); 

• DIR是用来描述一个打开的目录文件的结构体类型
• 成功时返回目录流指针；出错时返回NULL

       readdir函数用来读取目录流中的内容：

#include <dirent.h> struct sirent *readdir(DIR *dirp); 

• struct dirent是用来描述目录流中一个目录项的结构体类型
• 包含char d_name[256]等成员
• 成功时返回目录流dirp中下一个目录项
• 出错或到末尾时返回NULL

关闭目录（closedir）

       closedir用来关闭一个目录文件：

#include <dirent.h> int closedir(DIR *drip); 

示例：

       打印指定目录下所有文件的名称：

#include <stdio.h> #include <dirent.h> int main(int argc,char *argv[]) {  DIR *drip; struct dirent *dp; if(argc<2){ printf("Usage :%s<directory>n"argc[0]);return -1; } if((dirp=opendir(argv[1]))==NULL){ perror("opendir"); return -1; } while((dp=readdir(dirp))!=NULL){ printf("%sn",dp->d_name); } closedir(dirp); return 0; } 

修改文件属性（chmod/fchmod）

       chmod/fchmod函数用来修改文件的访问权限：

#include <sys/stat.h> int chmod(const char *path,mode_t mode); int fchmod(int fd,mode_t mode); 

• 成功时返回0；出错时返回EOF
• root和文件所有者能修改文件的访问权限

获取文件属性(stat/lstat/fstat)

#include <stdio.h> int stat(const char *path,struct stat *buf); int lstat(const char *path,struct stat *buf); int fstat(int fd,struct stat *buf); 

• 成功时返回0；出错时返回EOF；
• 如果path是符号链接stat获取的是目标文件的属性；而lstat获取的是链接文件的属性

struct stat是存放文件属性的结构体类型:

st_mode通过系统提供的宏来判断文件类型：
通过（st_mode&0170000）计算后得到的值和以下进行匹配

示例

       获取并显示文件属性：

#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <time.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> int main(int argc,char *argv[]) { struct stat buf; struct tm *tp;//获取本地时间的指针 int n; if(argc<2) { printf("Usage:%s <file>n",argv[0]); return -1; } if(lstat(argv[1],&buf)<0) { perror("lstat"); return -1; } switch(buf.st_mode&S_IFMT) { case S_IFRGE: printf("-"); break; case S_IFDIR: printf("d");//是一个目录文件 break; } for(n=8;n>=0;n--) { if(buf.st_mode&(1<<n)) { switch(n%3) { case 2: printf("r"); case 1: printf("w"); break; case 0: printf("x"); break; } } else { printf("-"); } } printf("%lu",buf.st_size);  tp=localtime(buf.st_mtime);//转换为本地时间 printf("%d-%02d-%02d",tp->tm_year+1900,tp->tm_mon+1,tp->tm_mday);//年月日 天数 printf("%sn",argc[1]); return 0; } 

        不积小流无以成江河，不积跬步无以至千里。而我想要成为万里羊，就必须坚持学习来获取更多知识，用知识来改变命运，用博客见证成长，用行动证明我在努力。
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