linux-sys_文件IO

最新推荐文章于 2024-10-28 19:58:05 发布

原创最新推荐文章于 2024-10-28 19:58:05 发布 · 407 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#linux #IO #API

本文介绍了C语言中的标准函数与系统函数的区别，详细解析了文件控制块(PCB)的概念及文件描述符的作用，并深入探讨了open、close、read、write等系统调用的功能与使用方法。此外，还讲解了如何通过fcntl调整文件状态标志以及ioctl函数的用途。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.C标准函数与系统函数的区别

C语言提供的IO API有缓冲区（buffer）大小：8192B

linux提供的IO没有缓冲区。

2.PCB概念

文件描述符：一个进程默认打开3个文件描述符

STDIN_FILENO 0

STDOUT_FILENO 1

STDERR_FILENO 2

vim中， man 2 open 查看open函数原型

tags:

O_CREAT //创建文件

O_EXCL //创建文件时，如果文件存在则出错返回

O_TRNUC //把文件截断成0

O_RDONLY //只读（互斥）

O_WRONLY //只写（互斥）

O_RDWR //读写（互斥）

O_APPEND //追加，移动文件读写指令位置到文件末尾

O_NONBLOCK //非阻塞标志

O_SYNC //使每次write都等到物理I/O操作完成，包括文件属性的更新

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

int open(const char *pathname,int flags);
int open(const char *pathname,int flags,mode_t mode);
返回值：返回一个文件描述符表中未使用的最小文件描述符。 
            
#include <unistd.h>
int close(int fd);
返回值：成功返回0，出错返回-1并设置errno

3.最大打开文件个数

cat /proc/sys/fs/file-max 查看当前系统允许打开最大文件个数

ulimit -a 查看当前系统设置最大打开文件个数 1024

ulimit -n 4096 修改默认设置最大文件个数为4096

4.read/write

#include <unistd.h>

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

返回值：成功返回读取字节数，出错返回-1并设置errno，如果在调read之前已达文件末尾，则这次返回0

#include <unistd.h>

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

返回值：成功返回写入字节数，出错返回-1并设置errno

5. 阻塞非阻塞概念

非阻塞程序：

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

#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

#define MSG_TRY "try again\n"

int main(void)
{
char buf[10];
int fd, n;
fd = open("/dev/tty", O_RDONLY|O_NONBLOCK);
if(fd<0)
{
perror("open /dev/tty");
exit(1);
}
tryagain:
n = read(fd, buf, 10);
if (n<0)
{
if(errno == EAGAIN)
{
sleep(1);
write(STDOUT_FILENO, MSG_TRY, strlen(MSG_TRY));
goto tryagain;
}
perror("read /dev/tty");
exit(1);
}
write(STDOUT_FILENO, buf, n);
close(fd);
return 0;
}

6.perror errno

7.lseek

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

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

 int main(void)
{
    int fd = open("abc",O_RDWR);
    if (fd<0)
    {
         perror("open abc");
         exit(-1);
    } 
    lseek(fd,0x1000,SEEK_SET);
    write(fd,"a",1);   //扩展一个文件，一定要有一次写操作
    close(fd);

    fd = open("hello", 0_RDWR);
    if (fd < 0)
    {
        perror("open hello");
        exit(-1);
    }
    printf("hello size = %d\n", lseek(fd, 0, SEEK_END));
    close(fd);

    return 0;
 }

8.fcntl  (可以改变 File Status Flag)
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

int fcntl(int fd, int cmd);
int fcntl(int fd, int cmd, long arg);
int fcntl(int fd, int cmd, struct flock *lock);

9.ioctl
#include<sys/ioctl.h>
int ioctl(int d, int request, ...)