文件IO及相关操作

一.文件

1.狭义理解

a.文件在磁盘里

b.磁盘是外设

c.对文件的所有操作本质上都是对外设的输入和输出 简称IO

2.广义理解

Linux下一切皆文件

3.认识

a.文件 = 内容 + 属性

所以一个文件被创建，即使文件大小为0，在磁盘上也要占据空间，因为它还有属性需要被存储

b.所有对文件操作的本质都是对文件的内容或者属性进行操作

4.系统角度

a.对文件的操作本质是进程对文件的操作

b.磁盘的管理者是操作系统

c.文件的读写本质不是通过C/C++语言的库函数来操作的(这些库函数只是为用户提供方便)，而是通过文件相关的系统调用接口来实现的

二.回顾C语言文件接口

1.路径

在我们使用接口时，系统怎么知道在当前路径在哪里？

系统在创建进程的时候会记录路径

test1是一个死循环程序

2.打开文件的方式(fopen)

3.写文件(frite)

4.读文件(fread)

5.实现简单cat命令

6.输出到显示器的方法

printf，fprintf，fwrite

二.系统文件接口

1.一种传递标志位的方法：位图

2.系统调用接口介绍

open，read，write，close

open打开文件方式：

fopen,fread,fwrite,fclose都是C标准库中的函数

open,read,write,close都是系统提供的系统调用接口

可以认为f系列的函数都是对系统调用的封装，方便二次开发

3.用系统调用接口写文件

4.用系统调用接口读文件

5.文件描述符fd

open函数的返回值是一个整数fd,这个返回值就是文件描述符

当我们打开⽂件时，操作系统在内存中要创建相应的数据结构来描述⽬标⽂件。于是就有了file结构体。表⽰⼀个已经打开的⽂件对象。⽽进程执⾏open系统调⽤，所以必须让进程和⽂件关联起来。每个进程都有⼀个指针*files, 指向⼀张表files_struct,该表最重要的部分就是包含⼀个指针数组，每个元素都是⼀个指向打开⽂件的指针！所以，本质上，⽂件描述符就是该数组的下标。所以，只要拿着⽂件描述符，就可以找到对应的⽂件。

文件描述符分配规则

6.重定向

此时，我们发现，本来应该输出到显⽰器上的内容，输出到了⽂件 myfile 当中，其中，fd＝1。这

种现象叫做输出重定向。常⻅的重定向有: > , >> , <

那重定向的本质是什么呢？

printf是C库当中的IO函数，⼀般往 stdout 中输出，但是stdout底层访问⽂件的时候，找的还是fd:1, 但此时，fd:1下标所表⽰内容，已经变成了myfifile的地址，不再是显⽰器⽂件的地址，所以，输出的任何消息都会往⽂件中写⼊，进⽽完成输出重定向。

7.dup2系统调用