day 1

于 2022-03-16 19:57:36 发布
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CC 4.0 BY-SA版权
分类专栏： 文件IO 文章标签： linux 网络 服务器
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/aencounter/article/details/123534552
本文介绍了C高级编程中文件IO的基础与高级操作，包括文件管理、进程与线程管理、内存与设备操作。重点讲解了open(), read(), write(), close()等函数的使用、权限管理、文件创建与权限设置，以及O_CREAT、O_EXCL、O_TRUNC选项。通过实例演示了如何创建、写入、读取文件并处理常见错误。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

classday1-文件IO

一.

1.c基础-c高级-数据结构-高级编程

应用层 c语言 数据结构 java Android linux命令
—————————————————————————————————linux高级编程 也属于应用层 是应用层与内核层的过渡层 linux内核向用户提供的接口层
内核层
——————————————————————————————————————
硬件层

2.为什么要学？

文件管理
进程管理
网络管理

内存管理
设备管理

3.学习方法：

学习接口函数 三要素:功能 参数 返回值

4.相关知识：

​ IO input output
​ 文件io
​ 标准io
​ 目录io
​ 进程 进程 进程控制 进程间通信（单机 非单机）线程
​ 网络：一个网络中 两台机器通信 tcp udp 循环服务器 并发服务器
​

二、文件IO

流程：
打开–读写–关闭
open–read/write-close

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

   int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);//   "/home/linux/stu.txt"
	功能： 打开或创建文件
	参数1：打开的文件的路径 包括文件名  路径：可以是绝对路径 也可以是相对路径
	参数2：打开文件的方式
	参数3：对新文件的访问权限    可有可无 如果参数2是O_CREAT 则参数3生效  
	返回值：成功返回文件描述符 失败-1

（1）O_CREAT：如果文件不存在 则创建 如果文件存在 则打开
	例：

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

			int main()
			{
				int fd = open("./today",O_CREAT,0666);
				if(fd==-1)
				{
					printf("open error");
					return 0;
				}

				printf("文件描述符:%d\n",fd);//3
				return 0;

			}


(2)文件描述符的分配规则：当前尚未分配的最小的非负整数	
		标准方向：
			标准输入--键盘 0
			标准输出 -屏幕 1
			标准错误输出-屏幕 2

(3)文件权限
ls -l //显示文件的详细信息
	drwxrwxr-x 2 linux        linux           4096      Jul  31 23:28    hao
	-rw-rw-r-- 1 linux        linux             0       Jul  26 19:49    file.c

	文件属性     文件所有者  文件所属组       文件大小    文件创建时间   文件名


	drwxrwxr-x
	第一个字符代表文件类型
	d 表示这个文件是目录
	- 表示这个文件是普通文件
	c 表示这个文件是字符设备文件
	l 表示这个文件是链接文件
	b 表示这个文件是块设备文件
	s 表示这个文件是套接字文件
	p 表示这个文件是管道文件


	rwx rwx r-x    //r 可读 w 可写 x 可执行
	第一个rwx 代表文件所有者对文件的访问权限 读写执行
	第二个rwx  代表文件所属组对文件的访问权限  读写执行
	第三个r-x  代表其他用户对文件的访问权限  读和执行

	chmod 更改文件的访问权限
	linux@ubuntu:~$ chmod +x test.c  //增加执行权限
	linux@ubuntu:~$ chmod -x test.c  //去掉执行权限

	rwx rwx   r-x
	111  111  101
	7     7    5
	chmod 777 test.c

​
​ 掩码：将生成的权限掩掉
​
查看掩码的命令：umask //0 002是默认掩码
修改掩码：umask 0000 //将掩码修改为000

​
​ 000 000 010 掩码002
​ 111 111 101 （掩码002取反的结果）
​ 110 110 110 创建文件给予的权限666转为二进制表达
​ ---------------------
​ 110 110 100
​
/////文件实际权限：mode&(~umask)

		注意：		
			1、文件的默认权限是没有x的，即文件的最大默认权限为666（-rw-rw-rw）
			2、由于进入目录和目录的x权限有关，故目录的最大默认权限为777（drwxrwxrwx）

​

	（4）O_EXCL 
		测试文件是否存在 如果O_CREAT时 文件已经存在 则open返回错误信息
		
		例子：

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

			int main()
			{
				int fd = open("./today",O_CREAT|O_EXCL,0666);
				if(fd==-1)
				{
					printf("open error");
					return 0;
				}

				printf("文件描述符:%d\n",fd);
				return 0;

			}
			

	（5）O_TRUNC:清空文件内容

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

		int main()
		{
			int fd = open("./today",O_CREAT|O_TRUNC,0666);
			if(fd==-1)
			{
				perror("open");
				return 0;
			}

			printf("文件描述符:%d\n",fd);
			return 0;
		}

​
​
​ 2.
​ #include <stdio.h>
​ void perror(const char *s);
​ 功能：返回上一个函数的错误信息
​ 参数：原形输出

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

		int main()
		{
			int fd = open("./today",O_CREAT|O_EXCL,0666);
			if(fd==-1)
			{
				perror("open");//open:xxxx
			//	printf("open error");
				return 0;
			}

			printf("文件描述符:%d\n",fd);
			return 0;
		}

​

  1. #include <unistd.h>
    ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

    功能：写数据到文件
    参数1：往哪个文件写 open返回值
    参数2：想写的内容
    参数3：想写多少个字节
    返回值：成功返回实际写的字节数 失败-1

    ssize_t是有符号整形 （32位机下）

    O_WRONLY：以只写方式打开文件

    例子：

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

	int main()
	{
		int fd = open("./today",O_CREAT|O_WRONLY,0666);
		if(fd==-1)
		{
			perror("open");
			return 0;
		}

		char buf[]="hello world";
		ssize_t ret = write(fd,buf,sizeof(buf));
		if(ret==-1)
		{
			perror("write");
			return 0;
		}
		printf("ret:%d\n",ret);
		return 0;
		}

练习1：实现从键盘输入字符串后 将其保存到文件 输入'0'结束

	#include <sys/types.h>
	#include <sys/stat.h>
	#include <fcntl.h>
	#include<stdio.h>
	#include<unistd.h>
	
	void input_string(char *buf)
	{
		int i=0;
		do
		{
			scanf("%c",&buf[i]);// a回车b回车
			getchar();//取走回车
			i++;
		}while(buf[i-1]!='0');
		buf[i-1] = '\0';
	}
	int main()
	{
		char buf[1024]={0};
		int fd  = open("./new.txt",O_CREAT|O_WRONLY,0777);
		if(fd<0)
		{
			perror("666");	//666:xxxxx
			return 0;
		}
		
		input_string(buf);//helloworld
		
		ssize_t ret = write(fd,buf,strlen(buf)+1);
		//ssize_t ret = write(fd,buf,sizeof(buf));
		if(ret<0)
		{
			perror("write error");
			return 0;	
		}
		return 0;
	}

4.头文件编写：

//my.h 
	#ifndef _MY_H 
	#define _MY_H 

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

	#endif

​
​ //open.c

#include"my.h"

	void input_string(char *buf)
	{
		int i=0;
		do
		{
			scanf("%c",&buf[i]);// a回车b回车
			getchar();//取走回车
			i++;
		}while(buf[i-1]!='0');
		buf[i-1] = '\0';
	}
	int main()
	{
		char buf[1024]={0};
		int fd  = open("./new.txt",O_CREAT|O_WRONLY,0777);
		if(fd<0)
		{
			perror("666");	//666:xxxxx
			return 0;
		}
		
		input_string(buf);
		
		ssize_t ret = write(fd,buf,sizeof(buf));
		if(ret<0)
		{
			perror("write error");
			return 0;	
		}
		return 0;
	}


编译执行：gcc open.c 
		./a.out

练习2：键盘输入人的姓名和年龄 将信息存入文件
要求：文件名字从命令行获取

int main(int argc,char *argv[])
{
//1.打开要写入的文件
open(argv[1],O_CREAT|OWRONLY,0666);

//2.定义变量
char name[200]="\0";
int age;

//给变量赋值
//将数据写入文件

}

运行：./a.out a.txt

#include"my.h"
#define N 2

typedef struct 
{
	char name[20];
	int age;
}person_t;

int main(int argc,char*argv[])//./a.out  a.txt
{

	if(argc!=2)
	{
		printf("%s filename\n",argv[0]);
		return 0;

	}

	int fd = open(argv[1],O_CREAT|O_WRONLY,0777);
	if(fd<0)
	{
		perror("open");
		return 0;
	}

	ssize_t ret;
	int i;
	person_t x;
	for(i=0;i<N;i++)
	{
		puts("input name age:");
		scanf("%s%d",x.name,&x.age);
		ret = write(fd,&x,sizeof(person_t));
		if(ret<0)
		{
			perror("write");
			return 0;
		}
	}
	return 0;

}

  1. #include <unistd.h>
    ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
    功能：从文件中读数据
    参数1：文件
    参数2：读到的数据存放的位置
    参数3：最多读多少字节
    返回值：成功返回实际读到的字节数 失败-1 读到文件结尾返回0

     O_RDONLY 文件的访问方式为只读	

#include"my.h"

		int main()
		{
			int fd = open("b.txt",O_RDONLY);//以只读方式打开文件
			if(fd<0)
			{
				perror("open");
				return 0;
			}

			char buf[100]="\0";
			ssize_t ret = read(fd,buf,sizeof(buf));
			if(ret<0)
			{
				perror("read");
				return 0;
			}

			printf("read:%s\n",buf);
			return 0;

		}

​
6.关闭文件
#include <unistd.h>

   int close(int fd);

O_RDWR:以读写方式打开文件

  1.  #include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
 功能：调整位置指针
 参数1：文件描述符
 参数2：相对于参照的偏移量 
 参数3：参照：
 SEEK_SET 当前文件的开头
 SEEK_CUR 当前文件指针的位置
 SEEK_END 当前文件末尾

返回值：成功返回文件指针当前位置 失败-1

////////////////////////////////////////
#include"my.h"

int main()
{
	int fd = open("a.c",O_CREAT|O_RDWR,0666);//以读写方式打开文件
	if(fd<0)
	{
		perror("open");
		close(fd);//关闭文件
		return 0;
	}

	int age=18;
	ssize_t ret = write(fd,&age,sizeof(age));//文件的位置指针在文件结尾
	if(ret<0)
	{
		perror("write");
		close(fd);
		return 0;
	}

	lseek(fd,0,SEEK_SET);//相对文件开头 偏移0  --》将文件位置指针定位到文件起始位置
	int x;
	ssize_t ret1 = read(fd,&x,sizeof(x));
	if(ret1<0)
	{
		perror("read");
		close(fd);
		return 0;
	}

	printf("read:%d\n",x);
	
	close(fd);
	return 0;

}

练习3：将练习2的内容读出来

///////////////////////////
#include"my.h"
#define N 2

typedef struct 
{
	char name[20];
	int age;
}person_t;

int main(int argc,char*argv[])//./a.out  a.txt
{

	if(argc!=2)
	{
		printf("%s filename\n",argv[0]);
		return 0;

	}

	int fd = open(argv[1],O_RDWR,0777);
	if(fd<0)
	{
		perror("open");
		return 0;
	}

	ssize_t ret;
	int i;
	person_t x;
	for(i=0;i<N;i++)
	{
		puts("input name age:");
		scanf("%s%d",x.name,&x.age);
		ret = write(fd,&x,sizeof(person_t));
		if(ret<0)
		{
			perror("write");
			return 0;
		}
	}

	lseek(fd,0,SEEK_SET);

	person_t y;
	ssize_t ret1;

	for(i=0;i<N;i++)
	{
		ret1 = read(fd,&y,sizeof(person_t));
		if(ret1<0)
		{
			perror("read");
			return 0;
		}
		printf("name:%s age:%d\n",y.name,y.age);

	}

	
	return 0;

}

作业：实现文件的拷贝 类似功能：cp a.txt b.txt
要求：源文件名字和目标文件名从main命令行传参

//cp a.c b.c

//程序 open.c

int main(int argc,char*argv[])
{
1.打开源文件 fd_src = open(argv[1],…)
2.打开目标文件 fd_dst = open(argv[2]…)

while(1)
{
	ret = read(fd_src,buf,sizeof(buf));
	if(ret<=0)//出错或到文件结尾 则结束循环
	{
		break;
	}
	write(fd_dst,buf,ret);
}

3.关闭文件

}
//gcc open.c -o mycp
//./mycp a.c b.c

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