文件拷贝练习-c

书写逻辑

请写下你的逻辑，与参考逻辑对比，如有缺失，可细看本文

一、终端操作流程

# 创建项目目录
mkdir file-copy && cd file-copy

# 创建C源码文件
touch file_copy.c

# 创建测试文件
echo "Hello World" > source.txt

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二、C语言实现代码

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

#define BUFFER_SIZE 1024

int main(int argc, char *argv[]) {
    // 参数校验
    if (argc != 3) {
        fprintf(stderr, "用法: %s <源文件> <目标文件>\n", argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    FILE *src = fopen(argv[1], "rb");
    if (!src) {
        perror("打开源文件失败");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    FILE *dst = fopen(argv[2], "wb");
    if (!dst) {
        perror("创建目标文件失败");
        fclose(src);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 缓冲区动态分配
    char *buffer = malloc(BUFFER_SIZE);
    if (!buffer) {
        perror("内存分配失败");
        fclose(src);
        fclose(dst);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    size_t bytes_read;
    while ((bytes_read = fread(buffer, 1, BUFFER_SIZE, src)) > 0) {
    	printf("一次性读取数据大小：%d\n",bytes_read);
        size_t bytes_written = fwrite(buffer, 1, bytes_read, dst);
        if (bytes_written != bytes_read) {
            perror("写入数据不完整");
            break;
        }
    }

    // 资源释放
    free(buffer);
    fclose(src);
    fclose(dst);
    
    printf("文件拷贝完成\n");
    return EXIT_SUCCESS;
}

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stderr 是一个指向标准错误输出流的指针，通常用于打印错误信息或警告信息。与之相对的是stdout（标准输出流，用于正常的输出信息）和stdin（标准输入流，用于读取输入）。

rb这是 fopen 函数的第二个参数，指定了文件的打开模式。“r” 表示以只读模式打开文件，“b” 表示以二进制模式打开文件。在Unix-like系统上，“b” 标志通常可以忽略，因为在这些系统上，文本模式和二进制模式没有区别。但在Windows上，使用 “b” 标志可以避免在读取或写入文件时对数据进行不必要的转换（如将换行符 \n 转换为 \r\n 或反之）。
fopen 函数以只读模式（如 “r” 或 “rb”）打开文件，fopen 将不会创建该文件。如果你以写入模式（如 “w”、“w+”、“a”、“a+”）或更新模式（如 “w+”、“a+”）打开文件，并且文件不存在，fopen 将会创建该文件。

fread尝试从文件流src中读取BUFFER_SIZE个字节的数据到缓冲区buff中。
1类型：size_t。这是每个数据项的大小（以字节为单位）。在这个例子中，1 表示每个数据项的大小是 1 字节。这意味着 fread 将从文件流中按字节读取数据到 buff 中。如果你想要读取更大的数据单元（比如整数、浮点数或结构体），你需要将这个参数设置为相应类型的大小（例如，sizeof(int)、sizeof(float) 或 sizeof(struct MyStruct)）。
BUFFER_SIZE，类型：size_t。解释：这是要读取的数据项的数量。在这个例子中，BUFFER_SIZE 是一个宏定义或常量，表示你想要从文件流中读取的字节总数。由于第二个参数是 1，这意味着 fread 将尝试读取BUFFER_SIZE 个字节到 buff 中。

while循环处理1.内存限制，有些数据很长，一次性可能读不到指定的大小; 2.文件大小未知;3.错误处理。
size_t 是一个无符号整数类型。

三、关键函数解析

$$文件操作生命周期模型：$$
$$\{\begin{array}{ll}\text{打开阶段}& f\_open()\\ \text{传输阶段}& \{\begin{array}{l}f\_read()\\ f\_write()\end{array}\\ \text{关闭阶段}& f\_close()\end{array}$$

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四、编译与运行

# 编译程序（GCC）
gcc -o fcopy file_copy.c -Wall -Wextra

# 执行拷贝操作
./fcopy source.txt destination.txt

# 验证结果
diff source.txt destination.txt && echo "文件一致"

-Wall：这个选项启用了 GCC 的所有基本警告。它有助于在编译过程中发现潜在的编程错误或不良编程实践。-Wall 是 “Warning All” 的缩写，但实际上它并不会启用所有可能的警告，而只是一组常见的、有用的警告。
-Wextra：这个选项启用了除了 -Wall 之外的额外警告。这些警告通常针对一些不那么常见但仍然值得注意的问题。结合使用 -Wall 和 -Wextra 可以帮助开发者在编译阶段捕获更多的潜在问题。

五、性能优化技巧

// 调整缓冲区大小（根据系统页大小优化）
#define BUFFER_SIZE (4 * 1024) // 4KB缓冲区

// 使用内存映射文件（Linux系统）
#include <sys/mman.h>
void* map = mmap(NULL, file_size, PROT_READ, MAP_PRIVATE, src_fd, 0);
msync(map, file_size, MS_SYNC);
munmap(map, file_size);

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六、错误处理增强

// 添加错误代码详细输出
if (ferror(src)) {
    fprintf(stderr, "[错误码 0x%X] 读取源文件时发生I/O错误\n", ferror(src));
    clearerr(src);
}

// 支持大文件（32位系统需要）
#define _FILE_OFFSET_BITS 64
#include <sys/types.h>

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七、运行示例验证

# 创建大文件测试（Linux/Mac）
dd if=/dev/urandom of=1GB.bin bs=1M count=1024

# 执行拷贝
time ./fcopy 1GB.bin 1GB-copy.bin

# 输出示例：
# 文件拷贝完成
# real    0m2.147s
# user    0m0.432s
# sys     0m1.689s

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八、跨平台注意事项

系统特性	Windows方案	Linux/Mac方案
路径分隔符	\\ 或 /	/
二进制模式	必须指定"rb"/"wb"	推荐显式指定
文件锁定	_locking()	flock()
权限保留	需额外调用chmod()	fchmod()自动继承

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扩展应用场景

1. 断点续传功能实现
2. 文件加密传输模块
3. 网络文件传输协议基础
4. 增量同步算法开发基础

参考逻辑

1. 创建源文件a
2. 读取形参个数
3. 打开文件a
4. 异常处理
5. 打开文件b
6. 异常处理-关闭a
7. 分配缓冲区
8. 异常处理-关闭a\b
9. 读取a,写入b
10. 读取数据检测
11. 释放c,关闭文件a\b