Linux文件编程详解

Linux文件编程详解

在Ubuntu（Linux）系统下进行文件操作涉及一系列的系统调用，这些调用是基于Unix风格的文件操作API。这些操作包括打开或创建文件、从文件中读取数据、向文件中写入数据、移动文件指针以及关闭文件。以下是这些函数的详细介绍和实际应用示例。

1. 创建和打开文件 (open)

open 函数简介

open 函数用于打开一个现有文件或创建一个新文件。当配合 O_CREAT 标志使用时，它可以创建一个新的文件。

函数原型

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int open(const char *pathname, int flags, ... /* mode_t mode */);

• 参数说明

• pathname: 要打开或创建的文件的路径。
• flags: 控制文件打开或创建方式的标志，可以是：
  • O_RDONLY：只读打开。
  • O_WRONLY：只写打开。
  • O_RDWR：读写打开。
  • O_CREAT：如果文件不存在，则创建它。
  • O_EXCL：与 O_CREAT 一起使用时，如果文件已存在，则返回错误。
  • O_TRUNC：如果文件已存在并且是以写入方式打开，则清空文件。
• mode (可选参数)：指定新文件的权限。这个参数是在文件创建时设置的，通常与 umask 的默认设置一起使用，例如 0644、0755 等。

 示例代码：创建文件

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    int fd;  // 文件描述符

    // 创建文件，如果文件不存在。设置文件权限为 0644 (rw-r--r--)
    fd = open("newfile.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
    if (fd == -1) {
        perror("创建文件失败");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("文件 'newfile.txt' 已成功创建\n");

    // 对文件进行写操作等
    // ...

    // 完成操作后，关闭文件
    close(fd);
    return 0;
}

2. 写入文件 (write)

write 函数将数据写入文件。

函数原型

#include <unistd.h>

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

• fd：文件描述符，由 open 返回。
• buf：指向数据缓冲区的指针。
• count：要写入的字节数。

 示例代码：写入数据

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

int main() {
    int fd;
    fd = open("testfile.txt", O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0644);
    if (fd == -1) {
        perror("打开文件失败");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    char *data = "Hello, Ubuntu 文件编程!";
    // 将字符串数据写入文件
    if (write(fd, data, strlen(data)) == -1) {
        perror("写入文件失败");
        close(fd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("数据写入成功\n");

    // 写入完毕，关闭文件
    close(fd);
    return 0;
}

 3. 读取文件（read)

参数说明

• fd：文件描述符，表示要读取数据的文件。这个文件描述符通常是通过 open 系统调用获取的。
• buf：指向数据缓冲区的指针，用于存储从文件中读取的数据。
• count：指定要读取的最大字节数。实际读取的字节数可能少于这个值，比如文件剩余内容不足 count 字节时。

返回值

• 返回读取的字节数，如果文件已到达末尾，则返回 0。
• 如果发生错误，则返回 -1，并设置 errno 以指示错误类型。

函数原型：

#include <unistd.h>

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

示例代码： 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    int fd;  // 文件描述符
    ssize_t bytes_read;  // 实际读取的字节数
    char buffer[1024];  // 数据缓冲区

    // 打开文件
    fd = open("example.txt", O_RDONLY);
    if (fd == -1) {
        perror("打开文件失败");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 从文件中读取数据
    bytes_read = read(fd, buffer, sizeof(buffer) - 1);  // 保留一个位置用于放置字符串终止符'\0'
    if (bytes_read == -1) {
        perror("读取文件失败");
        close(fd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    buffer[bytes_read] = '\0';  // 确保读取的内容被正确终止以便作为字符串处理

    // 打印读取的内容
    printf("读取到的内容:\n%s\n", buffer);

    // 关闭文件
    close(fd);
    return 0;
}

4. 关闭文件 (close