C语言之Open/fopen/dup2函数

最新推荐文章于 2025-09-18 13:00:00 发布

原创最新推荐文章于 2025-09-18 13:00:00 发布 · 449 阅读

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本文探讨了C语言中fopen和open函数的区别，fopen作为缓冲文件系统适合顺序访问，open更适合随机访问。open是低级IO，返回文件描述符，而fopen是高级IO，返回文件指针，更易移植。此外，还介绍了open的参数及权限模式，并提到了dup2函数用于重定向标准输出到文件，并讲解了如何恢复标准输出的原始状态。

先抄下笔记，记录一下fopen和open的区别。

1、缓冲文件系统与非缓冲系统的区别

缓冲文件系统(fopen)：在内存为每个文件开辟一个缓存区，当执行读操作，从磁盘文件将数据读入内存缓冲区，装满后从内存缓冲区依次读取数据。写操作同理。

内存缓冲区的大小影响着实际操作外存(一般是磁盘)的次数，缓冲区越大，操作外存的次数越少，执行速度快，效率高。缓冲区大小由机器而定。

借助文件结构体指针对文件管理，可读写字符串、格式化数据、二进制数据。

非缓冲文件系统(open)：依赖操作系统功能对文件读写，不设文件结构体指针，只能读写二进制文件。

2、open属于低级IO，fopen属于高级IO

3、open返回文件描述符，属于用户态，读写需进行用户态与内核态切换。 fopen返回文件指针

4、open是系统函数，不可移植 fopen是标准C函数，可移植

5、一般用fopen打开普通文件，open打开设备文件

6、如果顺序访问文件，fopen比open快如果随机访问文件，open比fopen快

open函数的语法：

int open(const char *path, int access,int mode)

path 要打开的文件路径和名称

access 访问模式，宏定义和含义如下：
        O_RDONLY         1    只读打开
        O_WRONLY         2    只写打开
        O_RDWR           4    读写打开
        还可选择以下模式与以上3种基本模式相与：
            O_CREAT     0x0100   创建一个文件并打开
            O_TRUNC     0x0200   打开一个已存在的文件并将文件长度设置为0，其他属性保持
            O_EXCL      0x0400   未使用
            O_APPEND    0x0800   追加打开文件
            O_TEXT      0x4000   打开文本文件翻译CR-LF控制字符
            O_BINARY    0x8000   打开二进制字符，不作CR-LF翻译
    mode 该参数仅在access=O_CREAT方式下使用，其取值如下：
        S_IFMT      0xF000   文件类型掩码
        S_IFDIR     0x4000   目录
        S_IFIFO     0x1000   FIFO 专用
        S_IFCHR     0x2000   字符专用
        S_IFBLK     0x3000   块专用
        S_IFREG     0x8000   只为0x0000
        S_IREAD     0x0100   可读
        S_IWRITE    0x0080   可写
        S_IEXEC     0x0040   可执行

随便写了一个程序。用的open函数，发现除了第一次运行成功外，后面打开文件时，返回的句柄都是-1，为啥呢？直接上代码

#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <io.h>
#pragma warning(disable : 4996)

int main()
{
	int fd = _open("D:/test.txt", O_RDWR|O_CREAT);	
	if (fd == -1)
	{		
		return -1;
	}
	printf("Start to test:\n");
	_dup2(fd, _fileno(stdout));
	printf("here1\n");
	_close(fd);
	printf("here2.");
	return 0;    
}

第二次运行程序时，发现指定文件打不开。但是文件确实存在的。通过查看strerror(errno)，发现返回的错误是“Permittion denied”。右键查看文件属性，发现文件是只读的。看来问题出在创建文件时的mode值没有指定。把创建语句改成如下问题解决：

int fd = _open("D:/test.txt", O_RDWR|O_CREAT, S_IFMT|S_IREAD|S_IWRITE);

顺便再说下dup2函数：通过dup2，把标准输出指向了文件。从而printf打出的语句都写入了test.txt中去。即使关闭了fd，也没有改变这个指向。

那么怎么把指向还原呢？可以在dup2之前，先用save_fd = _dup(_fileno(stdout))，然后在需要的时候，再用_dup2(save_fd,_fileno(stdout));close(save_fd)