LINUX系统编程之文件及相关API

本文详细介绍了Linux系统编程中涉及文件操作的API,包括OPEN、READ、WRITE、LSEEK和CLOSE函数。OPEN函数用于打开文件,READ和WRITE函数分别用于读取和写入文件内容,LSEEK函数调整文件指针位置,CLOSE函数关闭文件。此外,通过一个综合示例展示了如何使用这些API实现自定义的`cp`指令,演示了文件复制的过程。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

OPEN函数

 #include <sys/types.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <fcntl.h>//open函数需要的头文件
 	 
 	int open(const char *pathname, int flags);
 	int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

这里可以有两种格式,可以根据自己的需求来

1.pathname为目标文件,字符串类型

2.flags打开文件时的参数选择,提供了如下几种宏

O_RDONLY: 只读打开
O_WRONLY: 只写打开
O_RDWR: 可读可写打开
这三个只能指定一种,以下还有几种可以多选,这里就列出几种常用的
O_CREAT:若目标文件不存在则创建该文件
O_TRUNC:若要给目标文件写入数据则会先把目标文件的数据清空再写
O_APPEND :若不想覆盖原内容,且不移动光标的情况下,会自动另起一行加在文件的最末尾
O_EXCL:可以检测目标文件是否存在,配合O_CREAT使用后,目标文件若存在会返回-1
以上几个可以同时使用,用|符号来连接

3.mode是文件打开的权限,是在flag里有O_CREAT时用的,否则默认为可读可写可执行文件

0600就是可读可写的形式

4.返回值:若文件打开失败返回-1,若成功打开则返回一个非负的整数,
该整数为文件描述符,文件的读写操作都需要围绕文件描述符

特殊的文件描述符有三个:0,1,2
0:标准输入
1:标准输出
2:标准错误

READ函数

 #include <unistd.h>

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

1.fd为文件描述符,是open文件的返回值
2.buf是无类型的指针,buf可以理解为缓冲区,可以把目标文件里的内容存入由buf指向的内容
3.count为读取数据的大小,一般会设置为buf里内容的大小
4.返回值是read函数读取的数据大小

WRITE函数

  #include <unistd.h>

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

与read函数类似

1.fd为文件描述符,是open文件的返回值
2.buf是无类型的指针,是从buf指向的内容写入目标文件
3.count为读取数据的大小,一般会设置为buf里内容的大小
4.返回值是write函数读取的数据大小

LSEEK函数

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

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

该函数是光标移动的函数

1.fd为文件描述符,是open文件的返回值
2.offset为相对位置的偏移量,正数为向后,负数表示向前,0则不偏移
3.whence为光标相对位置,linux提供了三个宏
SEEK_SET:文件头
SEEK_CUR:光标当前的位置
SEEK_END:文件末尾
4.返回值是偏移完成后相对开头的偏移量,可以用来算文件的大小,例子如下

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

int main(){
        int fd;
        int seekNum;
       fd=open("./demo2.c", O_RDWR|O_CREAT);
       seekNum=lseek(fd,0,SEEK_END);

       printf("文件的大小是:%d\n",seekNum);
       close(fd);
        return 0;

}

CLOSE函数

 #include <unistd.h>

       int close(int fd);

close函数比较简单,只用对fd操作就行,但是也不能忽视,若不关闭可能会导致文件数据丢失

综合例子(自己写一个cp指令)

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc,char **argv){
        int srcFd;
        int destFd;

        char *readBuf;

        srcFd=open(argv[1],O_CREAT|O_RDWR);
        destFd=open(argv[2],O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0600);

        if(srcFd==-1){
                printf("源文件打开失败\n");
        }
        if(destFd==-1){
                printf("目的文件打开失败\n");
        }

        int seekNum=lseek(srcFd,0,SEEK_END);//计算文件的大小
        lseek(srcFd,0,SEEK_SET);//在读操作之前需要把光标移动到开头
        printf("seek的值%d\n",seekNum);

        readBuf=(char *)malloc(sizeof(char)*seekNum+8);

        int n_read=read(srcFd,readBuf,sizeof(char)*seekNum+8);

        int n_write=write(destFd,readBuf,strlen(readBuf));

        printf("读了%d,写了%d\n",n_read,n_write);
        close(srcFd);
        close(destFd);


        return 0;
}

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