UNIX环境高级编程学习之路(一)----文件I/O

对于UNIX环境编程，工作中经常会用到相关知识，作为学习UNIX环境编程的经典书籍--UNIX环境高级编程，是每个UNIX编程人员必看的经典书籍之一，为了将相关知识重新进行学习，以系统的整合所学知识，遂以博文形式作为总结。

一、概述

    Unix系统可用的文件I/O函数--打开文件，读文件，写文件等，大多数文件I/O只需用到5个函数：open、read、write、lseek、close；

以上的函数被称为不带缓冲的I/O(unbuffered I/O)，不带缓冲指的是每个read和write都调用内核的一个系统调用。

文件描述符是一个非负整数，当打开一个现有文件或新建一个文件时，内核向进程返回一个文件描述符。读写文件时，使用open或create返回的文件描述符标识这个文件，在Unix系统中，fd(0)进程的标准输入，fd(1)进程的标准输出，fd(2)进程的标准出错输出，这是很多shell以及很多程序使用的惯例而与Unix内核无关。

二、open()函数

调用open函数可以打开或者创建一个文件

#include <fcntl.h>
int open(const char* pathname,int oflag,..../*mode_t mode*/); 
返回值：成功的话返回fd，出错返回-1

对于open而言，仅当创建新文件时才使用第三个参数。

pathname是要打开或者创建文件的名字，oflag参数如下：

O_RDONLY（只读打开） O_WRONLY（只写打开） O_RDWR（读、写打开），

以上三个参数必须指定且只能指定一个，下面的常量则是可选的：

O_APPEND    每次写时都追加到文件的尾端；

O_CREATE    若此文件不存在时，则创建他，使用此选项时，需要第三个参数mode，来指定新建文件的访问权限位；

O_EXCL         如果同时指定了O_CREATE,而文件已经存在，则会出错；用此可以检测一个文件是否存在，如果不存在，则创建此文件，这使测试和创建两者成为一个原子操作；

O_TRUNC     如此文件存在，而且只为写或读写成功打开，则将其长度截短为0；

O_NOCTTY   如果pathname指的是终端设备，则不将该设备分配作为此进程的控制终端；

O_NONBLOCK 如果pathname指的是一个FIFO，一个块特殊设备或一个字符特殊文件，此选项为文件的本次打开操作和后续的I/O操作设置为非阻塞模式；

三、create函数

可以调用create函数创建一个新的文件

#include<fcntl.h>
int create(const char *pathname, mode_t mode);
返回值：如果成功返回为只写打开的fd，若出错则返回-1

此函数等效于：

open(pathname,O_WRONLY | O_CREATE | O_TRUNC,mode)；

create的一个不足之处是他以只写方式打开所创建的文件。

四、close函数

可调用close函数关闭一个打开的文件

#include <fcntl.h>
int close (int filedes);

当一个进程终止时，内核自动关闭它所有打开的文件。

五、lseek函数

每一个打开的文件都有一个与其相关联的“当前文件偏移量”，它通常是一个非负整数，通常，读写操作都是从文件开始处计算的字节数，并使偏移量增加所读写的字节数。

可以调用lseek显式的为一个打开的文件设置其偏移量。

#include <unistd.h>
off_t lseek(int filedes,off_t offset,int whence);
返回值：若返回则返回新的文件偏移量，若出错则返回-1；

whence的值通常为如下值：

SEEK_SET:偏移量设置为距文件开始处offset个字节