【Linux】文件IO系统[ 库函数 ]封装了[ 系统调用 ] +【区分文件结构体FILE和file与files_srtuct表】（读写接口盘点与介绍）

前言

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※学习文件IO必须知道的概念

1. 认识 [ 系统调用 ] 和 [ 库函数 ]

• 在认识返回值之前，先来认识一下两个概念: 系统调用 和 库函数；许多库函数都是封装了系统调用而来
• 所以，可以认为， f#系列的函数，都是对系统调用的 封装 ，方便二次开发

1. 库函数（libc）：fopen，fclose，fread，fwrite等
2. 系统调用接口：open，close，read，write，lseek等
   

2. 区分内核文件结构体file和files_struct＆C标准库中文件结构体FILE

• FILE结构体：是 C标准库 中定义的一个结构体，用于表示一个打开的文件流，并封装了文件操作的相关信息。
• file结构体：它代表一个打开的文件，是Linux内核中的结构体
• 区分： files_struct结构体：是Linux内核中定义的一个结构体，用于表示 进程级别 的文件描述符表，并记录了该进程当前打开的所有文件的信息。

如下图：进程结构体task_struct有一个文件指针指向files_struct结构体，files_struct结构体经过系统调用open后生成file结构体：

3.延申：思考硬件层面与内核的交互（形成多态）

• 硬件的读写方式各有不同，通过通过特定的接口和机制（例如遵循特定的声卡驱动架构）与系统I/O进行交互
• 其中与IO口进行交互的过程中少不了与虚拟文件系统的交互
• 其中相关的部分也少不了子类继承基类实现 IO传输功能的实现
  

一.【库函数】回顾c语言中读写文件的方式

库函数有：库函数（libc）：fopen，fclose，fread，fwrite等

• 我们观察如下打开文件的方式，有r，r+，w，w+等等选项
• 除此之外，c语言还有printf，scanf，fwrite，fprintf，fseek，ftell，rewind等等读写方式
• 底层其实都是 封装了系统接口 ，我们接下来慢慢说说

FILE *fp = fopen("myfile", "w");//写
FILE *fp = fopen("myfile", "r");//读

• 打开文件的方式

 r Open text file for reading. 
 The stream is positioned at the beginning of the file.
 
 r+ Open for reading and writing.
 The stream is positioned at the beginning of the fil