Linux应用开发————常用系统IO函数

2201_75915488

已于 2024-11-26 19:10:57 修改

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文章标签： linux 运维服务器

于 2024-11-25 20:22:47 首次发布

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Linux应用开发

1.硬件访问---一切皆文件--调用系统IO相关函数操作设备文件从而控制硬件的响应

2.多任务处理(进程、线程)

3.网络编程(基于UDP,TCP协议，利用Socket网络通讯)

4.数据库编程（MySQL数据库）

硬件设备访问

原则：应用程序是无法直接访问硬件设备的，需要通过内核(OS)提供的系统调用服务来达到访问硬件设备目的，

问题: 那么如何才能使用系统调用服务?

答案：通过系统IO函数（系统IO：是Linux内核提供的一套函数接口。）

基本概念

1. 什么是文件?

文件是存储在外存储器上的数据集合。

2. Linux系统中文件的标识?

文件描述符；

3. 文件描述符是什么，其本质又是什么?

Linux系统为每个打开(借助于系统IO)的文件会进行一个编号,这个编号就称为文件描述符；

描述符的本质为：非负整数

每一个应用程序启动后，系统都会默认打开3个文件描述符：

0    标准输入设备

1    标准输出设备

2    标准错误设备

文件访问步骤：

        1. 打开文件，(获取文件描述符)

        2. 文件操作 (读取,写入,获取文件状态信息)

        3. 关闭文件 (释放文件描述符)

照片传输

大多数的操作系统都是小端存储：低数据位存储在低地址上

例如：内存中看到的：36 94 11 00 实际这个数是 00 11 94 36

1.图片是黄色的：

    bmp图片它的颜色色值数据排列顺序是：蓝绿红

    屏幕像素点颜色色值数据排列顺序是：红绿蓝

2.图片是倒着的

    bmp图片的坐标原点是左下角

    屏幕的坐标原点是左上角

常用系统IO函数

1. access

头文件： #include <unistd.h>

                #include <fcntl.h>

函数原型: int access(const char* path,int mode)

函数功能：确定文件或文件夹是否存在，及当前用户对文件的访问权限

函数参数：path: 待操作的文件或目录，若path代表目录，则mode 只能取值为 F_OK

mode：判断模式，可取值如下：

                  R_OK：判断文件是否有读权限

                  W_OK :判断文件是否有写权限

                  X_OK：判断文件是否有执行权限

                  F_OK：判断文件是否存在

函数返回值：成功返回0 代表确认的mode是成立的;

失败返回-1 代表确认的mode是不成立的;

错误码存放在 errno 中。

2. open

头文件： #include <unistd.h>

                 #include <fcntl.h>

函数原型: int open(const char* path,int flags)

                 int open(const char* path,int flags,mode_t mode)

函数功能：打开文件或创建文件

函数参数：path:   待操作的文件

flags：打开标志，可取值如下：

                  必选项：

                     O_RDONLY：只读打开

                     O_WRONLY :只写打开

                     O_RDWR：读写打开

                附加项：

                     O_CREAT:   创建

                     O_APPEND: 追加写

                     O_TRUNC:   覆盖写;

                 mode:   如果是新创建文件，用于指定新文件的访问权限：

简单方式指定：用表示3位的八进制数(例子：0644)

函数返回值：成功返回文件描述符，用于接下来的文件实际操作;

失败返回-1 错误码存放在 errno 中。

例子: open("newfile.txt",O_WRONLY|O_CREAT,0644);

3. read

头文件： #include <unistd.h>

                #include <fcntl.h>

函数原型: ssize_t read(int fd,void* buf,size_t count)

函数功能：读取文件内容

函数参数：fd:     待操作的文件描述符

                  buf：   已申请的内存首地址，用于存储读取的数据：

count: 待读取的字节数

函数返回值：成功返回实际读取的字节数

                    返回0 代表读取到文件末尾;

                    失败返回-1 错误码存放在 errno 中。

4. write

头文件： #include <unistd.h>

                #include <fcntl.h>

函数原型: ssize_t write(int fd,const void* buf,size_t count)

函数功能：读取文件内容

函数参数：fd:     待操作的文件描述符

  buf：   已申请的内存首地址，用于存储待写入的数据：

count: 待写入的字节数

函数返回值：成功返回实际写入的字节数

失败返回-1 错误码存放在 errno 中。

5. close

头文件： #include <unistd.h>

#include <fcntl.h>

函数原型: int close(int fd)

函数功能：关闭文件

函数参数：fd: 待操作的文件描述符

函数返回值：成功返回0

失败返回-1 错误码存放在 errno 中。

6. lseek

头文件：    #include <unistd.h>

                   #include <fcntl.h>

函数原型: off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence)

函数功能：移动文件位置指针

函数参数： fd:      待操作的文件描述符

                   offset：相对于whence 的偏移量

                   whence: 参考位置，取值如下：

                       SEEK_SET    文件头

                       SEEK_CUR    当前位置

                       SEEK_END    文件末尾

函数返回值：成功返回文件位置指针相对于文件头的偏移量

失败返回-1 错误码存放在 errno 中。

7. mmap

头文件：#include <sys/mman.h>

函数原型:   void* mmap(void* addr,size_t size,int prot,int flags,int fd, off_t offset)

                   int   munmap(void* addr,size_t size);

函数功能：映射/解映射文件到用户程序的地址空间

函数参数： addr：映射的内存地址。一般写NULL 让系统决定

                   size：待映射的空间大小(字节为单位)

                   prot:   映射后内存的访问属性，可取值如下一个或多个的组合：

                   PROT_READ PROT_WRITE PROT_EXEC   PROT_NONE

                   flags：映射标志：可取值如下：

                       MAP_SHARED MAP_PRIVATE

                   offset：文件中映射数据的偏移量

                   whence: 参考位置，取值如下：

                       SEEK_SET    文件头

                       SEEK_CUR    当前位置

                       SEEK_END    文件末尾

函数返回值：成功    mmap返回映射后的内存地址

                       munmap返回0

失败    mmap返回 MAP_FAILED

                       munmap返回-1 错误码存放在 errno 中。