第二章：文件IO

第二章 文件IO

问题：

• IO
• 文件描述符
• open close
• write read
• 文件偏移

1. IO?

• I : input
• O : outPut

说白了就是文件读写操作，Linux下，一切皆文件，文件是Linux系统设计思想的核心，所以对文件的IO操作很重要

2. 文件描述符

int fd1;
fd1 = open("./src_file", O_RDONLY);

上面的fd1即文件描述符（int类型），open成功返回一个 >0 的整数，Linux中所有打开的文件都会通过文件描述符索引

open打开或新建一个文件时，内核会向进程返回一个文件描述符，用于指代被打开的文件，所有执行IO操作的系统调用，都通过描述符来索引，如:

• ret = read(fd1, buff, sizeof(buff));
• ret = write(fd1, buff, sizeof(buff));

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进程可以打开的文件描述符有数量限制：
ulimit -n查看

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对于一个进程，文件描述符是一种有限的资源，从0开始分配
譬如：进程第一个打开的文件描述符是0，第二个是1…

当我们抵用open打开文件时，分配的文件描述符一般都是从3开始的（或者更大），因为：0、1、2已经被系统占用

• 0 ： 标准输入（一般是键盘）
• 1： 标准输出（一般是LCD显示器）
• 2： 标准错误（一般是LCD显示器）

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Linux系统中可以通过man命令查看某个系统调用的帮助信息，如：
man 2 open

• 1 linux命令
• 2 系统调用
• 3 C库函数
  
• flags

标志	用途	说明
O_RDONLY	只读打开
O_WRONLY	只写打开
O_RDWR	可读写
O_CREATE	如果文件不存在则新建
O_DIRECTORY	如果 pathname 参数指向的不是一个目录，则调用 open 失败
O_EXCL	此标志一般结合 O_CREAT 标志一起使用，用于专门创建文件。 在 flags 参数同时使用到了 O_CREAT 和O_EXCL 标志的情况下，如果 pathname 参数指向的文件已经存在，则 open 函数返回错误。	可以用于测试一个文件是否存在，如果不存在则创建此文件，如果存在则返回错误，这使得测试和创建两者成为一个原子操作；关于原子操作，在后面的内容当中将会对此进行说明

• mode
  
• O: Other（其他用户权限）
• G: Group（同组用户权限）
• U：文件所属用户权限
• S: 特殊权限

open

int fd = open("./app.c", O_RDWR) 
if (-1 == fd) 
 return fd; 

成功则返回文件描述符，失败返回-1

write

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

返回：
0 ： 未写入
< count : 这不是错误，有可能磁盘已满
-1 ：错误
count : 写入成功

read

#include <unistd.h> 
size_t read(int fd, void *buf, size_t count); 

返回
读取成功，返回读到的字节数，实际读到的可能小于count，如：当前文件偏移量已经到了文件末尾前30字节，但是要求读100，则只会读取30字节，下次再读，就会返回0

close

#include <unistd.h> 
int close(int fd); 

关闭文件
返回：

• 0：成功
• -1:失败
  除了使用close显式关闭，当一个进程终止时，也会自动关闭

lseek

#include <sys/types.h> 
#include <unistd.h> 
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence); 

参数

• offset: 偏移量（字节）
• whence: 定义offset的参考位置
  – SEEK_SET：文件头开始计算offset
  –SEEK_CUR: 偏移到当前位置偏移 + offset处
  –SEEK_END：偏移到文件末尾 + offset

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offset > 0 右偏
offset < 0 左偏

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