写程序熟悉read()、write（）、stat（）、open（）、access（）等函数

最新推荐文章于 2024-09-22 22:27:33 发布

fml1997

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分类专栏： c语言学习总结

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本文总结了 Unix 环境下高级编程中的文件 I/O 操作涉及的关键函数，包括 open、read、write 和 stat 系列函数的使用方法，并通过一个文件复制程序实例演示了这些函数的应用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

这些函数在学习APUE（Unix环境高级编程）文件I/O时碰到，在这里做一个总结。

首先熟悉系统调用和库函数

系统调用是操作系统为用户态运行的进程与硬件设备(如CPU、磁盘、打印机等)进行交互提供的一组接口函数；

库函数：顾名思义是把函数放到库里。是把一些常用到的函数编完放到一个库文件里，供别人用，别人用的时候把它所在的文件名用#include<>加到里面就可以了。可分为两类，一类是c语言标准规定的库函数，一类是编译器特定的库函数。

想知道具体哪个函数如何使用，可以使用man命令

man 手册第一部分是命令 man 1 printf
man 手册第二部分是系统调用 man 2 write
man 手册第三部分是库函数 man 3 printf

open（）函数

int open(const char *pathname, int flags，。。。);

The argument flags must include one of the following access modes: O_RDONLY, O_WRONLY, or O_RDWR. These
request opening the file read-only, write-only, or read/write,

打开的函数可以设置为，读O_RDONLY，写 O_WRONLY，读写O_RDWR。

。。。后面可以加些如权限等信息，不是必须的，但是*pathname, int flags是必须的。

path: 要打开的文件、设备的路径名
oflag: 由多个选项进行“或”运算构造oflag参数
必选： O_RDONLY (只读)、 O_WRONLY(只写)、 O_RDWR（读写）
可选： O_APPEND 每次写时都追加到文件的尾端。
O_CREAT 文件不存在则创建它，使用该选项需要第三个参数mode
O_NONBLOCK 如果path是一个FIFO、块设备、字符特殊文件则此选项为文件的本
次打开和后续的I/O操作设置非阻塞模式方式。
O_TRUNC 如果文件存在，而且为只写或读写成功打开，则将其长度截取为0；
O_EXEC、 O_SEARCH、 O_CLOEXEC、 O_NOCTTY....
mode: oflag带O_CREAT选项时，必须带该参数用来指定打开文件的权限模式，如066。

read()/write() 函数

在打开文件后，可以进行读写等操作。

read()函数用来从打开的文件中读取数据:
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t nbytes);

write()函数用来往打开的文件中写入数据:
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t nbytes);

stat系列函数

stat系列函数用来返回文件或目录的相关信息：

int stat(const char * restrict path, struct stat *restrict buf);
int fstat(int fd, struct stat *buf); //fd为文件描述符，对于内核而言，所有打开的文件、设备、网络socket都是通过文件描述符引用，文件描述符是一个非负整数。

struct stat {
    dev_t         st_dev;       //文件的设备编号
    ino_t         st_ino;       //节点
    mode_t        st_mode;      //文件的类型和存取的权限
    nlink_t       st_nlink;     //连到该文件的硬连接数目，刚建立的文件值为1
    uid_t         st_uid;       //用户ID
    gid_t         st_gid;       //组ID
    dev_t         st_rdev;      //(设备类型)若此文件为设备文件，则为其设备编号
    off_t         st_size;      //文件字节数(文件大小)
    unsigned long st_blksize;   //块大小(文件系统的I/O 缓冲区大小)
    unsigned long st_blocks;    //块数
    time_t        st_atime;     //最后一次访问时间
    time_t        st_mtime;     //最后一次修改时间
    time_t        st_ctime;     //最后一次改变时间(指属性)
};

access（）函数

access可以用来测试文件是否存在或测试其权限位：
int access(const char *path, int mode);

R_OK      测试读许可权  
W_OK      测试写许可权  
X_OK      测试执行许可权  
F_OK      测试文件是否存在

下面用一个copy程序来熟悉上面的那些函数用法，该程序用来实现将“test.txt”文件中的内容拷贝到“test2.txt”中

  1 /*********************************************************************************
  2  *      Copyright:  (C) 2017 fanmaolin<fanmaolinn@gmail.com>
  3  *                  All rights reserved.
  4  *
  5  *       Filename:  test-copy.c
  6  *    Description:  This file 
  7  *                 
  8  *        Version:  1.0.0(04/22/2017)
  9  *         Author:  fanmaolin <fanmaolinn@gmail.com>
 10  *      ChangeLog:  1, Release initial version on "04/22/2017 04:54:01 PM"
 11  *                 
 12  ********************************************************************************/
 13 #include <sys/types.h>
 14 #include <sys/stat.h>
 15 #include <fcntl.h>
 16 #include <unistd.h>
 17 #include <stdio.h>
 18 #include <error.h>
 19 
 20 #define BUF_SIZE    50
 21 #define PATH_NAME   "./test.txt" 
 22 
 23 int main(int argc, char **argv)
 24 {
 25     int     fd;
 26     int     fd2;
 27     char    buf[BUF_SIZE];
 28     int     nbytes;
 29     struct stat     sbuf;
 30     int     filesize = 0;
 31 
 32     if(access(PATH_NAME,F_OK))
 33     {
 34         printf("file %s not exit\n", "test.txt");
 35         return -1;
 36     }
 37 
 38     fd = open(PATH_NAME, O_RDWR);
 + test-copy.c                                                                                                                      
 39 
 40     if(fd < 0)
 41     {
 42         printf("open %s failure because:%s\n", PATH_NAME, strerror(error));
 43         return -2;
 44     }
 45 
 46     fd2 = open("test2.txt" ,O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC, 0644);//创建文件test2.txt，如果文件存在就清零
 47     if(fd2 < 0)
 48     {
 49         printf("open %s failure bacause:%s\n", "test2.txt", strerror(error));
 50         return -2;
 51     }
 52 
 53     fstat(fd, &sbuf);
 54     filesize = sbuf.st_size;
 55 
 56     while(filesize > 0)
 57     {
 58         nbytes = read(fd, buf, sizeof(buf));
 59         printf("read %d byte data\n", nbytes);
 60         write(fd2, buf, nbytes);
 61         filesize = filesize - nbytes;
 62     }
 63 
 64     close(fd);
 65     close(fd2);
 66 
 67 }

[fanmaolin@Centeros io]$ gcc test-copy.c       
[fanmaolin@Centeros io]$ ./a.out         
read 50 byte data
read 50 byte data
read 50 byte data
read 50 byte data
read 9 byte data
[fanmaolin@Centeros io]$ cat test2.txt         
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
a


aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
sssssssss
ssssssssssssss
sssssss
bbbbbbbbbbb
bbbbbbbbbbb
bbbbbbbb
bbbbbbbbbbb
qqq

问题总结：

Segmentation fault (core dumped)

可以编译通过，但是无法执行。

原因：

printf（）打印类型弄错

58 printf("chucuo %s\n",strerror(error));
59 printf("read %d byte data\n", nbytes);

59行打印整数用%d 我用成了%s (打印字符串)

我在代码的每一行加一个打印信息，然后运行，就知道在哪里出现了错误

 [fanmaolin@Centeros io]$ gcc test-copy.c 
[fanmaolin@Centeros io]$ ./a.out 
chucuo Unknown error 4195752
chucuo Unknown error 4195752
chucuo Unknown error 4195752
chucuo Unknown error 4195752
chucuo Unknown error 4195752
Segmentation fault (core dumped)