Linux 文件IO

1.文件IO 概念

①不带缓存的IO,read()| write()直接使用内核中的一个系统调用；
②文件IO 又称为低级磁盘IO,遵循POSIX标准；
③文件IO读写文件时，每次操作都会执行相关系统调用，优点：直接读写实际文件，缺点：频繁的系统调用会增加系统开销；

2.文件描述符 (int fileno)

范围：3~1024个文件描述符

vim -t STDIN_FILENO

//在标准IO中，使用的最基本的文件描述符
stdin   0
stdout  1
stderr  2

打印标准IO中的stdin\stdout\stderr

int main()
{
	FILE *fp;
	fp=stdin;
	printf("stdin:%d\n",fp->_fileno);
	fp=stdout;
	printf("stdout:%d\n",fp->_fileno);
	fp=stderr;
	printf("stderr:%d\n",fp->_fileno);
}

3.int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

//参数：
//pathname 文件名
//flags O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWR，O_CLOEXEC, O_CREAT, O_DIRECTORY, O_EXCL, O_NOCTTY, O_NOFOLLOW, O_TMPFILE, O_TRUNC
//mode 文件掩码，修改文件权限 ：实际权限为mode & ~umask (默认权限为0002)
//返回值
//成功返回文件描述符，失败返回-1；

	   #include <sys/types.h>
       #include <sys/stat.h>
       #include <fcntl.h>

       int open(const char *pathname, int flags);//
       int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

       int creat(const char *pathname, mode_t mode);

       int openat(int dirfd, const char *pathname, int flags);
       int openat(int dirfd, const char *pathname, int flags, mode_t mode);

flags 用法，mode用法

O_RDONLY        //只读
O_WRONLY  		//只写
O_RDWR			//读写
O_APPEND        //追加
O_CREAT			//创建
O_CLOEXEC 		//把文件截断成0

//常用组合
"r" -> O_RDONLY
"r+"-> O_RDWR

"w" -> O_WRONLY|O_CREAT  |O_TRUNC,0666
"w+"-> O_RDWR  | O_CREAT | O_TRUNC,0666

"a" -> O_WRONLY | O_CREAT |O_APPEND,0666
"a+"-> O_RDWR   | O_CREAT | O_APPEND,0666
//实际权限为mode & ~umask ----->可以使用umask 命令查看umask

打开文件

int main()
{
	int fd;
	fd=open("log.txt",O_RDONLY);
	if(fd<0)
	{
		perror("Fail to open");
		return -1;
	}
	close(fd);
	return 0;
}

4.ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

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

	#include <unistd.h>
    ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
    ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
//参数：
//fp 文件描述符
//buf,字符串首地址
//count 传入字符串大小 ：sizeof(buf);
//返回值：
//成功返回读到的字节数，失败返回-1；

//从标准输入流输入，从标准输出流输出

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>

int main(int argc,const char *argv[])
{
	char buf[1024]={0};
	int n=0;
	while(1)
	{
		memset(buf,0,sizeof(buf));
		n=read(STDIN_FILENO,buf,sizeof(buf));
		if(strncmp(buf,"quit",4)
		{
			break;
		}
		write(STDOUT_FILENO,BUF,siezof(buf));
		
	}
	return 0;
}

5. off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

// 与offset /whence 两个参数与标准IO fseek()函数后两个参数使用方法一样

	   #include <sys/types.h>
       #include <unistd.h>
       off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
//参数
//fd  文件描述符
/offset  相对偏移量
//whence  相对偏移起点
//返回值  成功返回光标相对文件开头的偏移量

6. DIR *opendir(const char *name);//操作目录

int closedir(DIR *dirp);

struct dirent *readdir(DIR *dirp);

//隐藏文件 d_name 开头为 '.'时；

 	   #include <sys/types.h>
       #include <dirent.h>

       DIR *opendir(const char *name);//成功返回目录流指针，失败返回-1
       DIR *fdopendir(int fd);
       
 	   struct dirent *readdir(DIR *dirp);


 struct dirent {
               ino_t          d_ino;       /* inode number */
               off_t          d_off;       /* not an offset; see NOTES */
               unsigned short d_reclen;    /* length of this record */
               unsigned char  d_type;      /* type of file; not supported
                                              by all filesystem types */
               char           d_name[256]; /* filename */
           };

//示例：对目录的打开关闭操作

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<dirent.h>

int main(int argc,const char* argv[])\
{
	DIR *dirp=NULL;//定义一个目录流指针
	dirp=opendir("hello");//打开一个目录，返回目录流指针
	if(dirp==NULL)
	{
		perror("Fail to opendir");
		return -1;
	}
	closedir(dirp);//关闭一个目录
	return 0;
}

//示例：读取目录中的文件或目录
//注意：readdir()函数读完所有目录和遇到错误时都会返回NULL;

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<dirent.h>

int main(int argc,const char* argv[])\
{
	DIR *dirp=NULL;//定义一个目录流指针
	struct dirent *entry=NULL;
	dirp=opendir("hello");//打开一个目录，返回目录流指针
	if(dirp==NULL)
	{
		perror("Fail to opendir");
		return -1;
	}
	errno=0;
	while(1)
	{
		entry=readdir(dirp);
		if(entry==NULL)//出错和到文件结尾，都会返回NULL,出错会置errno
		{
			if(errno!=0)//错误码被改变，说明读取出错
			{
				perror("Fail to readdir");
				return -1;
			}
			else
			{
				printf("EOF");//到文件结尾了
				break;
			}
		}
		printf("d_name:%s\n",entry->d_name);
	}
	closedir(dirp);//关闭一个目录
	return 0;
}

//示例：遍历文件夹下某一种类型的文件

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<dirent.h>

int main(int argc,const char* argv[])\
{
	DIR *dirp=NULL;//定义一个目录流指针
	struct dirent *entry=NULL;
	dirp=opendir("hello");//打开一个目录，返回目录流指针
	if(dirp==NULL)
	{
		perror("Fail to opendir");
		return -1;
	}
	errno=0;
	while(1)
	{
		entry=readdir(dirp);
		if(entry==NULL)//出错和到文件结尾，都会返回NULL,出错会置errno
		{
			if(errno!=0)//错误码被改变，说明读取出错
			{
				perror("Fail to readdir");
				return -1;
			}
			else
			{
				printf("EOF");//到文件结尾了
				break;
			}
		}
		if(entry->d_type==DT_REG)
		{
			printf("d_name:%s\n",entry->d_name);
		}
		//文件类型有七种：bcd-lps 及其宏定义
		//b  块文件  	DT_BLK
		//c  字符设备 	DT_CHR
		//d  目录文件	DT_DIR
		//-	 普通文件	DT_REG
		//l  链接问价	DT_LNK
		//p  有名管道文件DT_FIFO
		//s  套接字文件  DT_SOCK
	}
	closedir(dirp);//关闭一个目录
	return 0;
}