read,readline 函数和 write 函数

本文详细介绍了Linux系统中read和write函数的用法,包括如何处理读写过程中的各种异常情况,以及在网络编程中如何利用这两个函数进行高效的数据传输。

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1. read

        #include <unistd.h>

        ssize_t read(int filedes, void *buf, size_t nbytes);
 
                  返回值:读取到的字节数;0(读到 EOF);-1(出错)

    read 函数从 filedes 指定的已打开文件中读取 nbytes 字节到 buf 中。以下几种情况会导致读取到的字节数小于 nbytes :

    A. 读取普通文件时,读到文件末尾还不够 nbytes 字节。例如:如果文件只有 30 字节,而我们想读取 100 字节,那么实际读到的只有 30 字节,read 函数返回 30 。此时再使用 read 函数作用于这个文件会导致 read 返回 0 。

    B. 从终端设备(terminal device)读取时,一般情况下每次只能读取一行。

    C. 从网络读取时,网络缓存可能导致读取的字节数小于 nbytes 字节。

    D. 读取 pipe 或者 FIFO 时,pipe 或 FIFO 里的字节数可能小于 nbytes 。

    E. 从面向记录(record-oriented)的设备读取时,某些面向记录的设备(如磁带)每次最多只能返回一个记录。

    F. 在读取了部分数据时被信号中断。

读操作始于 cfo 。在成功返回之前,cfo 增加,增量为实际读取到的字节数。


2. write

        #include <unistd.h>

        ssize_t write(int filedes, const void *buf, size_t nbytes);
 
                返回值:写入文件的字节数(成功);-1(出错)

write 函数向 filedes 中写入 nbytes 字节数据,数据来源为 buf 。返回值一般总是等于 nbytes,否则就是出错了。常见的出错原因是磁盘空间满了或者超过了文件大小限制。

    对于普通文件,写操作始于 cfo 。如果打开文件时使用了 O_APPEND,则每次写操作都将数据写入文件末尾。成功写入后,cfo 增加,增量为实际写入的字节数。

 

一旦我们建立了连接,我们的下一步就是进行通信了.在Linux下面把我们前面建立的通道 看成是文件描述符,这样服务器端和客户端进行通信时候,只要往文件描述符里面读写东西了. 就象我们往文件读写一样. 


4.1 写函数write 

 ssize_t write(int fd,const void *buf,size_t nbytes)

write函数将buf中的nbytes字节内容写入文件描述符fd.成功时返回写的字节数.失败时返回-1. 并设置errno变量. 在网络程序中,当我们向套接字文件描述符写时有俩种可能. 

1)write的返回值大于0,表示写了部分或者是全部的数据. 

2)返回的值小于0,此时出现了错误.我们要根据错误类型来处理. 

如果错误为EINTR表示在写的时候出现了中断错误. 

如果为EPIPE表示网络连接出现了问题(对方已经关闭了连接). 

为了处理以上的情况,我们自己编写一个写函数来处理这几种情况. 


int my_write(int fd,void *buffer,int length)
{
 int bytes_left;
 int written_bytes;
 char *ptr;

 ptr=buffer;
 bytes_left=length;
 while(bytes_left>0)
 {
        /* 开始写*/
        written_bytes=write(fd,ptr,bytes_left);
        if(written_bytes<=0) /* 出错了*/
        {       
                if(errno==EINTR) /* 中断错误 我们继续写*/
                        written_bytes=0;
                else             /* 其他错误 没有办法,只好撤退了*/
                        return(-1);
        }
        bytes_left-=written_bytes;
        ptr+=written_bytes;     /* 从剩下的地方继续写  */
 }
 return(0);
}

4.2 读函数read 
ssize_t read(int fd,void *buf,size_t nbyte) read函数是负责从fd中读取内容.当读成功时,read返回实际所读的字节数,如果返回的值是0 表示已经读到文件的结束了,小于0表示出现了错误.如果错误为EINTR说明读是由中断引起的, 如果是ECONNREST表示网络连接出了问题. 和上面一样,我们也写一个自己的读函数. 

int my_read(int fd,void *buffer,int length)
{
 int bytes_left;
 int bytes_read;
 char *ptr;
  
 bytes_left=length;
 while(bytes_left>0)
 {
   bytes_read=read(fd,ptr,bytes_read);
   if(bytes_read<0)
   {
     if(errno==EINTR)
        bytes_read=0;
     else
        return(-1);
   }
   else if(bytes_read==0)
       break;
    bytes_left-=bytes_read;
    ptr+=bytes_read;
 }
 return(length-bytes_left);
}

4.3 数据的传递 
有了上面的两个函数,我们就可以向客户端或者是服务端传递数据了.比如我们要传递一个结构.可以使用如下方式 

 /*  客户端向服务端写 */

 struct my_struct my_struct_client;
 write(fd,(void *)&my_struct_client,sizeof(struct my_struct);

 /* 服务端的读*/ 
 char buffer[sizeof(struct my_struct)];
 struct *my_struct_server;
 read(fd,(void *)buffer,sizeof(struct my_struct)); 
 my_struct_server=(struct my_struct *)buffer;    

在网络上传递数据时我们一般都是把数据转化为char类型的数据传递.接收的时候也是一样的 注意的是我们没有必要在网络上传递指针(因为传递指针是没有任何意义的,我们必须传递指针所指向的内容) 
 

readline是unix下的一个库函数,很多unix下的工具都使用它:emacs、bash、lftp等。readline从终端读入一行,并返回该内容。如果仅仅只能做到这些,那并不算什么。事实上,它通过一个配置文件能提供你想不到的强大功能。它能在用户输入一行时,提供对该行编辑的能力。

这种能力是通过‘.inputrc’这个配置文件提供的,在‘.inputrc’里可以做两件事:1.键绑定;2.设置变量。‘bind -p’可查看键的绑定列表,‘bind -v’可查看变量设置列表。
‘.inputrc’有四种语句:
1.注释 
2.变量设置语句(set variable value) 
3.键绑定("keyseq":function) 
4.条件语句($if ... $endif) 

常用绑定键:
1.C-k:删除从光标到行尾的内容;
2.C-u:将光标到行首的内容剪切到缓冲区;
3.C-y:将缓冲区顶部的内容复制到光标当前位置。

man bash和man readline中都有readline的参考,王垠的主页上有一些例子介绍。

<think>好的,用户现在想了解Python中的tell、readreadlinewrite方法。之前他们问过zfillrjust,现在转向文件操作相关的函数,可能是在学习文件处理部分。需要先回忆这些方法的具体用途区别。 首先,tell()方法是返回文件指针的当前位置,应该用例子说明,比如打开文件后,读取一些内容后tell()的位置变化。然后read()是读取整个内容或指定字节数,需要注意默认读全部,带参数的话是读多少字节。readline()是逐行读取,每次读一行,包括换行符。write()是写入内容到文件,要注意打开模式,比如是否用追加模式。 接下来要比较这些方法的不同点,比如readreadline在读取方式上的区别,readline适合逐行处理大文件,而read适合小文件。还要提到文件指针的移动,比如readreadline会影响tell()的结果。write的话要强调会覆盖还是追加,取决于打开模式。 用户可能需要实际应用的例子,比如日志处理、配置文件读取等。要确保回答结构清晰,步骤明确,符合之前用户要求的格式,用中文,LaTeX正确。还要注意用户可能是编程新手,需要解释清楚每个方法的作用,避免术语混淆。 需要检查是否有遗漏的方法,比如是否提到了文件打开模式对write的影响,或者读取时的编码问题。不过用户的问题集中在四个方法,可能不需要扩展其他内容。最后总结使用场景,帮助用户选择合适的方法。</think>在Python中,`tell()`、`read()`、`readline()``write()`是文件操作的核心方法,主要用于读写文件管理文件指针。以下是详细说明: --- ### 1. **`tell()` 方法** **功能**: 返回当前文件指针的位置(以字节为单位),即指示下一次读写操作的起始位置。 **示例**: ```python with open("test.txt", "r") as f: print(f.tell()) # 初始位置为0 f.read(5) # 读取5个字符 print(f.tell()) # 输出5(指针移动到第5个字节后) ``` --- ### 2. **`read(size)` 方法** **功能**: - **无参数**:读取文件全部内容,返回一个字符串。 - **有参数**:读取指定字节数(文本模式下为字符数)。 **示例**: ```python with open("test.txt", "r") as f: data = f.read() # 读取整个文件 f.seek(0) # 重置指针到文件开头 chunk = f.read(10) # 读取前10个字符 ``` --- ### 3. **`readline()` 方法** **功能**: 逐行读取文件内容,每次读取一行(包括换行符`\n`),文件指针移动到下一行开头。 **示例**: ```python with open("test.txt", "r") as f: line1 = f.readline() # 读取第一行(包含换行符) line2 = f.readline() # 读取第二行 ``` --- ### 4. **`write(string)` 方法** **功能**: 将字符串写入文件,返回写入的字符数。需注意文件打开模式(如`"w"`覆盖写,`"a"`追加写)。 **示例**: ```python with open("output.txt", "w") as f: f.write("Hello World\n") # 写入内容(覆盖原有文件) ``` --- ### 5. **关键区别与使用场景** | 方法 | 用途 | 典型场景 | |---------------|----------------------------------|----------------------------| | **`tell()`** | 定位文件指针位置 | 调试指针移动、断点续传 | | **`read()`** | 读取全部或指定大小内容 | 小文件加载、分批处理大文件 | | **`readline()`** | 逐行读取 | 日志分析、逐行处理文本 | | **`write()`** | 写入字符串到文件 | 生成日志、保存数据 | --- ### 6. **综合示例** ```python # 写入文件 with open("demo.txt", "w") as f: f.write("Line 1\nLine 2\nLine 3") # 读取文件 with open("demo.txt", "r") as f: print(f.tell()) # 输出0(初始位置) print(f.readline()) # 输出"Line 1\n" print(f.tell()) # 输出7(指针移动到第7字节) print(f.read(4)) # 输出"Line" print(f.tell()) # 输出11 ``` --- ### 7. **注意事项** - **文件模式**:写入时需注意`"w"`会覆盖原文件,`"a"`会追加内容。 - **编码问题**:非文本文件(如图片)需用二进制模式(`"rb"`或`"wb"`)。 - **指针操作**:`read()``readline()`会移动指针,可通过`seek(0)`重置位置。 --- ### 总结 - **`tell()` + `seek()`**:用于精确控制读写位置。 - **`read()` vs `readline()`**:根据需求选择一次性读取或逐行处理。 - **`write()`**:注意模式选择,避免意外覆盖数据。
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