Linux下一切皆文件，那么掌握对于文件的操作：IO就是十分重要的，掌握IO实际上就是掌握IO的一堆编程接口，还是很好用的；(毕竟后面一直在用)
一 简略的概念
1 文件相关
1.1 Linux下的文件类型
常规文件 r
目录文件 d
字符设备文件 c
块设备文件 b
管道文件 p
套接字文件 s
符号链接文件 l
2 系统调用
系统调用就是操作系统提供的接口函数。
如果我们把系统调用封装成库函数就可以起到隔离的作用，提高程序的可移植性。
Printf就是库函数然后调用了系统调用才在显示器上显示字符。
二 标准IO
1 标准IO相关
标准I/O由ANSI C标准定义，标准I/O通过缓冲机制减少系统调用，实现更高的效率
1.1 标准IO的流
- FILE结构体
标准IO（stdio.h）用一个结构体类型来存放打开的文件的相关信息
标准I/O的所有操作都是围绕结构体FILE来进行 - 流（stream）
FILE又被称为流(stream)
文本流/二进制流
有三个预定义的流，在每个进程中自动创建：
stdin；stdout；stderr；它们都是FILE流结构体；
1.2 缓冲类型
- 全缓冲
对于输出，缓冲区满才输出； - 行缓冲
对于输出，遇到换行符输出； - 无缓冲
数据直接写入文件，流不进行缓冲；
标准I/O预定义3个流，程序运行时自动打开
stdin/stdout 默认是行缓冲
stderr没有缓冲
2 标准IO的编程接口
2.1 文件的打开关闭
打开文件：
#include <stdio.h>
FILE *fopen (const char *path, const char *mode);
返回值：出错返回NULL，并设置errno；
- Path:普通文件当前路径下不需要加目录，其他要加上完整的路径与文件名
- Mode：
关闭文件：
#include <stdio.h>
int fclose(FILE *stream);
成功返回0，失败返回EOF（-1），并设置errno
流关闭时自动刷新缓冲中的数据并释放缓冲区，比如：常规文件把缓冲区内容写入磁盘
当一个程序正常终止时，所有打开的流都会被关闭
fclose()函数的入参stream必须保证为非空，否则出现段错误。
2.2 数据的读取与写入
2.2.1 字符读
#include <stdio.h>
int fgetc(FILE *stream);
int getc(FILE *stream); //宏
int getchar(void);
//getchar();的效果等同于fgetc(stdin);
成功时返回读取的字符；若到文件末尾或出错时返回EOF(-1)，不设置errno；
2.2.2 字符写
#include <stdio.h>
int fputc(int c, FILE *stream);
int putc(int c, FILE *stream);
int putchar(int c);
//putchar( c )等同于fputc(c, stdout)
成功时返回写入的字符；出错时返回EOF(-1)
2.2.3 行读
#include <stdio.h>
char *gets(char *s);
char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);
成功时返回s，到文件末尾或出错时返回NULL；
成功：遇到’\n’或已输入size-1个字符时返回，返回时自动加上’\0’
- s，保存数据的地址；
- size，最大读取字节数，如果读取的数据字节数大于等于size，只会读取size-1个字符到缓冲区s，最后添加’\0’，如果输入数据少于size-1 ，直接在最后添加换行符’‘\0’'。(直接回车让函数返回)；
尽量不使用gets，容易造成缓冲区溢出；原因太基础了，我不愿意写；
2.2.4 行写
#include <stdio.h>
int puts(const char *s);
int fputs(const char *s, FILE *stream);
成功时返回输出的字符个数；出错时返回EOF(-1)
puts()将缓冲区s中的字符串输出到stdout，并追加’\n’使之输出；
fputs()将缓冲区s中的字符串输出到stream,不追加 ‘\n’；
2.2.5 二进制读
文本文件只能存储文本，二进制文件可以存储二进制数据，而所有的数据格式都可以转换为二进制格式；
#include <stdio.h>
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t n, FILE *fp);
成功返回读写的对象个数；出错时返回EOF(-1)；
既可以读写文本文件，也可以读写数据文件,效率高；
- void *ptr： 读取内容放的地址；
- size_t size：读取的块大小；
- size_t n： 读取块的个数；
- FILE *fp： 读取的文件指针；
2.2.6 二进制写
#include <stdio.h>
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t n, FILE *fp);
成功返回读写的对象个数；出错时返回EOF(-1)；
既可以读写文本文件，也可以读写数据文件,效率高；
- void *ptr： 写文件的内容的地址；
- size_t size：写的块大小；
- size_t n： 写的块个数；
- FILE *fp： 要写的文件指针；
注意：文件写完后，文件指针指向文件末尾，如果这时候读，读不出来内容。
2.2.7 流的刷新、定位、判断
流的刷新
#include <stdio.h>
int fflush(FILE *fp);
成功时返回0；出错时返回EOF(-1)
将流缓冲区中的数据写入实际的文件
Linux下只能刷新输出缓冲区,输入缓冲区丢弃
如果输出到屏幕使用fflush(stdout)；
流的定位
long ftell(FILE *stream); //获取定位
/*定位到指定位置*/
long fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
void rewind(FILE *stream); //定位到内容开头
fseek函数的whence参数：SEEK_SET；SEEK_CUR；SEEK_END；
SEEK_SET: 从距文件开头 offset 位移量为新的读写位置
SEEK_CUR：以目前的读写位置往后增加 offset 个位移量
SEEK_END：将读写位置指向文件尾后再增加 offset 个位移量
offset参数：偏移量，可正可负
注意事项：
(1) 文件的打开使用a模式 fseek无效；
(2) rewind(fp) 相当于 fseek(fp,0,SEEK_SET)；
(3) 这三个函数只适用2G以下的文件；
检测流结束和出错
#include <stdio.h>
int ferror(FILE *stream);
int feof(FILE *stream);
ferror():返回1表示流出错；否则返回0
feof():返回1表示文件已到末尾；否则返回0
2.2.8 很有用的格式化读写
格式化输出：
#include <stdio.h>
int printf(const char *fmt, …);
int fprintf(FILE *stream, const char *fmt, …);
int sprintf(char *s, const char *fmt, …);
成功时返回输出的字符个数；出错时返回EOF(-1)；
fprintf:将格式化的字符串打印到文件；
sprintf:将格式化的字符存入字符类型的数组中；
格式化输入：
int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);
int sscanf(const char *str, const char *format, ...);
成功时返回输出的字符个数；出错时返回EOF(-1)；
作用与格式化输出相反；
三 文件IO
1 什么是文件IO
文件IO，又称系统IO，属于系统调用，是操作系统提供的API接口函数；
是根据posix(可移植操作系统接口)定义的一组函数；
不提供缓冲机制，每次读写操作都引起系统调用
核心概念是文件描述符；
访问各种类型文件；
Linux下, 标准IO基于文件IO实现；
2 文件描述符
fd（file descriptor），是0-1023的数字，表示文件。
文件描述符是一个非负整数。Linux为程序中每个打开的文件分配一个文件描述符。
文件描述符从0开始分配，依次递增。
文件IO操作通过文件描述符来完成。
0, 1, 2 表示标准输入，标准输出，错误；
3 编程接口
3.1 文件打开
#include <fcntl.h>
int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
pen函数用来创建或打开一个文件:成功时返回文件描述符；出错时返回EOF(-1)；
打开文件时可以只使用两个参数；
创建文件时第三个参数指定新文件的权限，（只有在建立新文件时有效）此外真正建文件时的权限会受到umask 值影响，实际权限是mode-umaks(umask 用来设定文件或目录的初始权限)；
可以打开设备文件，但是不能创建设备文件；
- pathname是要打开/创建的文件名(最好带路径)；
- flags
与标准IO对应：- r： O_RDONLY
- r+： O_RDWR
- w： O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0664
- w+： O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0664
- a： O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND, 0664
- a+： O_RDWR | O_CREAT | O_APPEND, 0664
- mode指定新建文件的权限；
3.2 文件关闭
#include <unistd.h>
int close(int fd);
成功时返回0；出错时返回EOF(-1)；
程序结束时自动关闭所有打开的文件；
文件关闭后，文件描述符不再代表文件；
3.3 文件写
#include <unistd.h>
ssize_t write(int fd, void *buf, size_t count);
成功时返回实际写入的字节数；出错时返回EOF(-1)；
buf是发送数据的缓冲区；
count是写入的数据大小，**最好填buf处数据的实际大小；**不应超过buf大小；
3.4 文件读
#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
成功时返回实际读取的字节数；出错时返回EOF(-1)；读到文件末尾时返回0；
buf是接收数据的缓冲区
count是一次最多读取的大小，**应该写缓冲区大小，**不应超过buf大小
3.5 文件定位
#include <unistd.h>
off_t lseek(int fd, off_t offset, intt whence);
成功时返回当前的文件读写位置；出错时返回EOF(-1)；
参数offset和参数whence同fseek完全一样；
四 目录文件的读取
1 打开目录
#include <dirent.h>
DIR *opendir(const char *name);
DIR *fdopendir(int fd);
成功时返回目录流指针；出错时返回NULL；
fdopendir使用文件描述符，要配合open函数使用；
name是文件名(最好带路径)；
DIR是用来描述一个打开的目录文件的结构体类型；
2 读取目录
#include <dirent.h>
struct dirent *readdir(DIR *dirp);
成功时返回目录流dirp中下一个目录项；出错或到末尾时时返回NULL；
struct dirent是用来描述目录流中一个目录项的结构体类型
包含成员char d_name[256]；
也就是说，调用一次函数，就返回一个目录下的项，直到读完目录返回NULL；那么用while(readdir(mydrip));就可以读取完目录下的所有项；
3 关闭目录
#include <dirent.h>
int closedir(DIR *dirp);
成功时返回0；出错时返回EOF(-1)；
五 修改文件权限
#include <sys/stat.h>
int chmod(const char *path, mode_t mode);
int fchmod(int fd, mode_t mode);
成功时返回0；出错时返回EOF(-1)；
root和文件所有者能修改文件的访问权限；
示例： chmod(“test.txt”, 0666);
六 文件属性的获取
1 获取文件属性的函数：
#include <sys/stat.h>
int stat(const char *path, struct stat *buf);
int fstat(int fd, struct stat *buf);
int lstat(const char *path, struct stat *buf);
成功时返回0；出错时返回EOF(-1)；
- path是文件位置；
- stat获取的是目标文件的属性；
lstat用于获取链接文件的属性；
2 属性分析
2.1 stat结构体
struct stat
{
dev_t st_dev; //文件的设备编号
ino_t st_ino; //节点
mode_t st_mode; //文件的类型和存取的权限
nlink_t st_nlink; //连到该文件的硬连接数目，刚建立的文件值为1
uid_t st_uid; //用户ID
gid_t st_gid; //组ID
dev_t st_rdev; //(设备类型)若此文件为设备文件，则为其设备编号
off_t st_size; //文件字节数(文件大小)
unsigned long st_blksize; //块大小(文件系统的I/O 缓冲区大小)
unsigned long st_blocks; //块数
time_t st_atime; //最后一次访问时间
time_t st_mtime; //最后一次修改时间
time_t st_ctime; //最后一次改变时间(指属性)
};
例如st_mode可以用来判断文件类型和权限
2.2 判断文件类型
这里有几个宏函数，结果是"bool型"，用于判断是否是某一类型；
S_IFMT 0170000 文件类型的位遮罩
S_ISREG(st_mode) 0100000 是否常规文件
S_ISDIR(st_mode) 0040000 是否目录
S_ISCHR(st_mode) 0020000 是否字符设备
S_ISBLK(st_mode) 0060000 是否块设备
S_ISFIFO(st_mode) 0010000 是否FIFO文件
S_ISLNK(st_mode) 0120000 是否链接文件
S_ISSOCK(st_mode) 0140000 是否SOCKET文件
//示例：
if(S_ISREG(buf.st_mode)) //是否为该类型，
{
//是该文件类型会怎么样
}
2.3 判断文件权限
这里的几个宏表示，如果对应的位为1，那么就有对应的权限；
S_IRUSR 00400 bit:8 所有者有读权限
S_IWUSR 00200 7 所有者拥有写权限
S_IXUSR 00100 6 所有者拥有执行权限
S_IRGRP 00040 5 群组拥有读权限
S_IWGRP 00020 4 群组拥有写权限
S_IXGRP 00010 3 群组拥有执行权限
S_IROTH 00004 2 其他用户拥有读权限
S_IWOTH 00002 1 其他用户拥有写权限
S_IXOTH 00001 0 其他用户拥有执行权限
可以在for循环中用if(buf.st_mode & (1<<i))来判断到底是哪个权限；
扫一扫
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
