linux之基础IO

回顾标准库的IO接口–都是库函数–库函数就是对系统调用接口的封装：fopen/fwrite/fread/fseek/fclose
fopen–打开一个文件 FILE *fopen(char filename,char mode);(文件名称，打开方式)
打开方式：“r-只读 r±读写 w-只写 w±读写 a-追加写 a±追加读写 b-二进制操作”
追加写：每次写入数据总是写入到文件末尾
r+的读写和w+的读写有什么区别？
r+读写打开文件，若文件不存在则报错/w+读写打开文件，若不存在则创建，若存在则清空原有内容
a 不仅仅是追加写，并且文件不存在还会创建新文件
b 如果不指定b，则认为问件事文本操作，加上b则认为是二进制操作；区别在于：有时候一个特殊字符，只是一个字符但是占据两个字节的内存(读取一个100字节大小的文件，文本操作最终读取出来的数据，不一定是100个字节)
返回值：返回一个FILE的文件流指针作为文件的操作句柄；失败返回NULL
fread–size_t fread(char buf,size_t block_size,size_t block_count,FILE fp)
（缓冲区，块大小，块个数，文件流指针）
fwrite–size_t fwrite(char data,size_t block_size,size_t block_count,FILE fp)
(数据首地址，块大小，块个数，文件流指针)
注意：fread/fwrite操作的数据实际大小是块大小块个数；块大小 = 10，块个数 = 2；意味着要写入/读取20个字节的数据
返回值：返回实际操作的块个数
例如：读取一个文件size = 10，count = 2；
如果文件大小足够则返回2/但是文件大小不足20.则返回1，因为第二块没有读满
int fseek–跳转文件读写位置(FILE *fp,long offset,int whence);(将文件的读写指针从whence位置偏移offset个字节)
int fclose(FILE *fp);关闭文件流指针，释放资源

学习linux下系统调用IO接口：open/read/write/lseek/close
int open(char *filename,int flag,mode_t mode);
filename:要打开的文件名称
flag:选项参数–文件的打开方式 必选项/可选项
必选项(只能选其一): O_RDONLY-只读 O_WRONLY - 只写 O_RDWR-读写
可选择：O_CREAT-文件存在则打开，不存在则创建；
O_EXCL-与O_CREAT同时使用，文件存在则报错，不存在则创建
O_TRUNC-打开文件的同时清空原有内容；
O_APPEND-追加写，总是将数据写入到文件末尾
mode：权限—如果使用了O_CREAT有可能创建新文件，就一定指定文件权限，八进制数字形式
返回值：一个非负整数–文件描述符–文件的操作句柄；失败了返回-1

ssize_t write(int fd,char *data,size_t len);
fd:open返回的文件描述符–文件的操作句柄–通过这个fd指定要往那个文件写入数据
data:要写入文件的数据的首地址
len：要写入文件的数据长度
返回值：返回实际写入文件的数据字节长度，错误返回-1

ssize_t read(int fd,char *buf,size_t len);
fd: open返回的文件描述符
buf: 从文件中读取数据放到哪块缓冲区中的首地址
len：想要读取的数据长度，注意这个len不能大于缓冲区的大小
返回值：返回实际读取到的数据字节长度，错误返回-1

off_t lseek(int fd,off_t offset,int whence);
fd：open返回的文件描述符
offset：偏移量
whence：从哪里开始偏移 SEEK_SET-文件起始位置 SEEK_CUR-文件当前读写位置 SEEK_END文件末尾
返回值：唱功返回当前位置相对于起始位置偏移量；失败返回-1

int close(inyt fd);–通过文件描述符关闭文件，释放资源

文件描述符：是一个非负整数–操作文件的句柄
文件描述符其实就是内核中的一个进程打开文件描述信息表的下标–通过这个下标可以在内核中找到相应的文件描述信息，通过这个描述信息可以实现文件的操作
为什么打开一个文件，如果不操作了一定要关闭？
文件描述符有限，若不关闭文件，如果文件描述符用光，就不能再打开其他文件

文件描述符和文件流指针的关系：
文件描述符：是一个非负整数–系统调用的IO接口
文件流指针：FILE结构体–typedef struct _IO_FILE FILE 库函数IO接口的句柄操作
通文件流指针进行最终文件操作的时候，依然还要能够找到对应的文件描述符才可以，文件流指针是一个结构体，结构体中有很多成员变量，其中就有一个叫做_fileno–这就是文件描述符

向文件写入数据，并不会直接写入文件，而是先写入缓冲区中，刷新缓冲区的时候才会写入文件；系统调用接口是直接将数据写入文件的，系统调用接口是没有这个缓冲区的，只有库函数才存在这个缓冲区

重定向：描述符的重定向，通过改变描述符所指向的文件信息，进而改变当前描述符所操作的文件，最终改变数据流向

文件系统：文件系统就是磁盘上管理文件的系统
文件的存储流程：通过超级块找到inode位图/数据块位图，通过数据块位图快速找到空闲的磁盘块存储文件数据，通过inode位图快速找到空闲的inode节点存储文件的原信息；–文件数据存储完毕；每个文件都有惟一的inode节点；
linux下文件的数据和文件的名称是分离的
文件的数据存储完毕后，还需要在这个额文件的目录下（文件目录中），记录这个文件名称以及inode节点号(目录项);
获取文件数据流程：通过文件名打开一个文件，在所在目录文件中通过文件名找到这个文件的inode节点号，在超级磁盘区域中找到inode区域，根据inode节点号，快速找到inode节点，得到数据存储的磁盘块号，取出数据
软链接文件/硬链接文件：给源文件创建一个软链接文件/硬链接文件，通过这个软链接/硬链接文件来操作源文件；
为源文件创建一个硬链接文件：ln test.text test.hard
为源文件创建一个软链接文件：ln -s test.text test.soft
软链接文件和硬链接文件的区别：
硬链接文件：本质上和源文件没有什么不同，都是一个文件的名称，与源文件共用同一个inode节点，通过自己的inode节点访问源文件数据
软链接文件：本质上是一个独立的文件，有自己的inode节点，文件数据中保存源文件的路径，通过这个路径访问源文件的数据
删除源文件，软链接文件会失效，硬链接文件只是链接数-1；删除一个文件，文件并不会立即被删除，而是之即删除目录项信息，inode中的链接数-1，之后链接数为0时，才会真正删除文件；
链接数–一个inode节点对应有几个目录项
软链接文件可以跨分区，硬链接文件不可以。
软链接文件可以对目录创建，硬链接文件不可以

动态库/静态库的打包与实现
库文件：打包了一堆实现了常用功能的代码文件