linux文件操作之open, close, read, write, lseek函数的使用

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已于 2025-04-13 17:03:50 修改

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分类专栏： linux API 文章标签： close open read write lseek

于 2017-06-01 16:00:38 首次发布

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本文介绍了用于获取文件系统状态信息的C语言API：statfs和fstatfs函数。这两个函数可以提供诸如文件系统的块大小、可用块数、总节点数等关键数据。此外，还详细展示了statfs结构体中各个字段的含义及其用途。

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在Linux环境编程中，经常要对文件进行操作，比如打开，关闭，读，写，定位操作，本篇记录open, close, read, write, lseek函数的使用。

首先通过man 2 open命令查看帮助文档

1.open函数打开文件

函数名	open
相关函数	close
表头文件	#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h>
函数定义	int open(const char *pathname, int flags);
函数说明	打开由路径名指定的文件， pathname绝对路径文件名， flags打开标志，例如：O_RDONLY（只读），O_WRONLY （只写），O_CREAT（创建），O_APPEND（追加）等，返回类型为int。
返回值	返回值0表示成功，非零表示失败。

2.close函数关闭打开的文件

函数名	close
相关函数	open
表头文件	#include <unistd.h>
函数定义	int close(int fd);
函数说明	关闭打开的文件fd，返回类型为int。
返回值	返回值0表示成功，非零表示失败。

示例：

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

using namespace std;

int main()
{
	int fd1 = open("/home/scott/projects/linuxAPI/main2.cpp", O_RDONLY);  //成功大于0的fd, 失败返回-1
	cout << "fd1=================" << fd1 << endl;
	if (fd1 == -1)
	{
		perror("open:");
	}

	int cs1 = close(fd1);
	cout << "cs1=================" << cs1 << endl;
	int fd2 = open("/home/scott/projects/linuxAPI/main.cpp", O_RDONLY);  //成功大于0的fd, 失败返回-1
	cout << "fd2=================" << fd2 << endl;
	if (fd2 == -1)
	{
		perror("open:");
	}

	int cs2 = close(fd2);
	cout << "cs2=================" << cs2 << endl;

	cout << "hello Ubuntu 1804" << endl;

	return 0;
}

运行结果：

3.read函数读取打开文件的内容

函数名	read
相关函数	write
表头文件	#include <unistd.h>
函数定义	ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
函数说明	从fd文件标识符中读取内容到buf中，返回类型为ssize_t。
返回值	成功返回读取的字符数，失败返回-1。

示例：

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

using namespace std;

int main()
{
	char buf1[1024];
	char buf2[1024];
	//打开文件 
	int fd1 = open("/home/scott/projects/linuxAPI/aa.txt", O_RDONLY);
	cout << "fd1================================" << fd1 << endl;
	if (fd1 == -1)
	{
		perror("open:");
		return 1;
	}
	//读取文件
	size_t readSize1 = read(fd1, buf1, sizeof(buf1) - 1);
	cout << "readSize1==========================" << readSize1 << endl;
	if (readSize1 > 0)
	{
		cout << "buf================================" << buf1 << endl;
		//确保字符串末尾以'\0'结束
		buf1[readSize1] = '\0';
	}
	int cs1 = close(fd1);
	cout << "cs1================================" << cs1 << endl;

	//打开文件 
	int fd2 = open("/home/scott/projects/linuxAPI/aa2.txt", O_RDONLY);
	cout << "fd2================================" << fd2 << endl;
	if (fd2 == -1)
	{
		perror("open");
		return 1;
	}
	//读取文件
	size_t readSize2 = read(fd2, buf2, sizeof(buf2) - 1);
	cout << "readSize1==========================" << readSize2 << endl;
	if (readSize2 > 0)
	{
		cout << "buf2================================" << buf2 << endl;
		//确保字符串末尾以'\0'结束
		buf2[readSize2] = '\0';
	}
	int cs2 = close(fd2);
	cout << "cs2================================" << cs2 << endl;

	cout << "hello Ubuntu 1804" << endl;

	return 0;
}

运行结果：

4.read函数读取打开文件的内容

函数名	write
相关函数	read
表头文件	#include <unistd.h>
函数定义	ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
函数说明	向文件描述符fd中写入数据，buf指向要写入的数据的缓冲区，count写入数据的大小，返回类型ssize_t。
返回值	成功返回实际写入的字节数，失败返回-1。

示例：

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

using namespace std;

int main()
{
	int fd1 = open("/home/scott/projects/linuxAPI/aa.txt", O_WRONLY);  //成功大于0的fd, 失败返回-1  文件不存在
	cout << "fd1=================" << fd1 << endl;
	if (fd1 == -1)
	{
		perror("open:");
	}
	else
	{
		//写内容  如果文件存在会覆盖之前的内容
		char write1[] = "write() writes up to count bytes from the buffer starting at ";
		size_t textLen1 = sizeof(write1);
		size_t len1 = write(fd1, write1, sizeof(write1));
		cout << "sizeof(write1)=================" << textLen1 << endl;
		cout << "len1=================" << len1 << endl;
	}

	close(fd1);

	int fd2 = open("/home/scott/projects/linuxAPI/aa.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0644);  //成功大于0的fd, 失败返回-1  文件不存在,则创建
	cout << "fd2=================" << fd2 << endl;
	if (fd2 == -1)
	{
		perror("open:");
	}
	else
	{
		//写内容
		char write2[] = "buf to the file referred to by the file descriptor fd.";
		size_t textLen2 = sizeof(write2);
		size_t len2 = write(fd2, write2, sizeof(write2));
		cout << "sizeof(write2)=================" << textLen2 << endl;
		cout << "len2=================" << len2 << endl;
	}

	close(fd2);

	int fd3 = open("/home/scott/projects/linuxAPI/aa.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND, 0644);  //成功大于0的fd, 失败返回-1  文件不存在,则创建
	cout << "fd3=================" << fd3 << endl;
	if (fd3 == -1)
	{
		perror("open:");
	}
	else
	{
		//写内容， 存在这追加内容
		char write3[] = "write() writes up to count bytes from the buffer starting at .";
		size_t textLen3 = sizeof(write3);
		size_t len3 = write(fd3, write3, sizeof(write3));
		cout << "sizeof(write3)=================" << textLen3 << endl;
		cout << "len3=================" << len3 << endl;
	}

	close(fd3);

	cout << "hello Ubuntu 1804" << endl;

	return 0;

}

运行结果：

5.lseek函数读取打开文件的内容

函数名	lseek
相关函数	fseek
表头文件	#include <sys/types.h> #include <unistd.h>
函数定义	off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
函数说明	将打开文件描述的文件偏移重新定位。 fd：文件描述符 offset:字节数，以whence参数为基点解释offset（偏移量） whence:解释offset参数的基点 SEEK_SET:文件偏移量设置为offset（开头） SEEK_CUR:文件偏移量设置为当前文件偏移量加上offset，offset可以为负数（末尾） SEEK_END:文件偏移量设置为文件长度加上 offset,offset可以为负数
返回值	成功返回偏移值，失败返回-1。

示例：

#include <iostream>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

using namespace std;

int main()
{
	char buf1[1024];
	//打开文件 
	int fd1 = open("/home/scott/projects/linuxAPI/aa.txt", O_RDONLY);
	cout << "fd1================================" << fd1 << endl;
	if (fd1 == -1)
	{
		perror("open:");
		return 1;
	}
	//读取文件
	size_t readSize1 = read(fd1, buf1, sizeof(buf1) - 1);
	size_t len1 = strlen(buf1); //计算到以'\0'结尾
	cout << "len1===============================" << len1 << endl;
	
	if (readSize1 > 0)
	{
		//原文
		cout << "buf1===============================" << buf1 << endl;
		//确保字符串末尾以'\0'结束
		buf1[readSize1] = '\0';
	}
	len1 = strlen(buf1); //计算到以'\0'结尾
	cout << "readSize1==========================" << readSize1 << " len1==" << len1 << endl;

	int cs1 = close(fd1);
	cout << "cs1================================" << cs1 << endl;


	//====================================================================
	char buf2[1024];
	//打开文件 
	int fd2 = open("/home/scott/projects/linuxAPI/aa.txt", O_RDWR);
	cout << "fd2================================" << fd2 << endl;
	if (fd2 == -1)
	{
		perror("open2:");
		return 1;
	}
	//读取文件
	size_t readSize2 = read(fd2, buf2, 2);
	size_t len2 = strlen(buf2); //计算到以'\0'结尾
	cout << "len2===============================" << len2 << endl;

	if (readSize2 > 0)
	{
		cout << "buf2===============================" << buf2 << endl;
		//确保字符串末尾以'\0'结束
		buf2[readSize2] = '\0';
	}
	len2 = strlen(buf2); //计算到以'\0'结尾
	cout << "readSize2==========================" << readSize2 << " len2==" << len2 << endl;
	int off = lseek(fd2, 0, SEEK_CUR);  //获取文件指针当前位置
	cout << "off================================" << off << endl;
	//从off位置开始写入tt两个字符, 前面读到的位置是2，因此这里在第3个位置写入tt
	char write1[3] = "tt";
	len2 = write(fd2, write1, len2);
	cout << "len2===============================" << len2 << endl;
	off = lseek(fd2, 0, SEEK_END);  //获取文件长度， 同时文件指针移到了末尾
	cout << "off================================" << off << endl;
	//从off位置开始写入ss两个字符,即在文件末尾添加ss与两个字符
	char write2[3] = "ss";
	len2 = write(fd2, write2, len2);
	cout << "len2===============================" << len2 << endl;
	off = lseek(fd2, 0, SEEK_SET);  //文件指针移动头部  off = 0
	cout << "off================================" << off << endl;
	//从off位置开始写入aa两个字符, 即在文件开头位置写入qq
	char write3[3] = "qq";
	len2 = write(fd2, write3, len2);
	cout << "len2===============================" << len2 << endl;
	//把指针移到头部
	off = lseek(fd2, 0, SEEK_SET);
	//读取全文
	readSize2 = read(fd2, buf2, sizeof(buf2) - 1);
	cout << "buf2===============================" << buf2 << endl;
	int cs2 = close(fd2);
	cout << "cs2================================" << cs2 << endl;

	cout << "hello Ubuntu 1804" << endl;

	return 0;
}

运行结果：

参考：

https://blog.youkuaiyun.com/m0_74091159/article/details/142263395
https://cloud.tencent.com/developer/article/2091075
https://blog.youkuaiyun.com/m0_74091159/article/details/142261052
https://www.cnblogs.com/codemagiciant/p/17662930.html
https://blog.youkuaiyun.com/m0_74091159/article/details/142261980
https://blog.youkuaiyun.com/m0_68250740/article/details/139015396