c/c++ 复习笔记第六天文件系统

最新推荐文章于 2024-01-01 01:03:54 发布

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分类专栏： C c++

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_16086969/article/details/56489892

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本文详细介绍了C/C++中关于文件系统的操作，包括sync、fsync、fdatasync等函数用于同步缓冲区与磁盘数据，fcntl用于文件描述符管理，以及文件锁、stat/fstat/lstat获取文件属性，access测试访问权限，umask设置文件权限屏蔽字，chmod/fchmod修改文件权限，chown/fchown/lchown更改文件属主和属组，以及文件长度的修改、文件和目录的链接、删除、重命名等操作。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

文件系统

一、sync/fsync/fdatasync

大多数磁盘I/O都通过缓冲进行，
写入文件其实只是写入缓冲区，直到缓冲区满，
才将其排入写队列。
延迟写降低了写操作的次数，提高了写操作的效率，
但可能导致磁盘文件与缓冲区数据不同步。
sync/fsync/fdatasync用于强制磁盘文件与缓冲区同步。
sync将所有被修改过的缓冲区排入写队列即返回，
不等待写磁盘操作完成。
fsync只针对一个文件，且直到写磁盘操作完成才返回。

fdatasync只同步文件数据，不同步文件属性。

 #include <unistd.h>
 
 void sync (void);
 
 int fsync (
     int fd
 );
 
 成功返回0，失败返回-1。
 
 int fdatasync (
     int fd
 );

成功返回0，失败返回-1。

在这里插入图片描述

二、fcntl

#include <fcntl.h>

int fcntl (
int fd, // 文件描述符
int cmd, // 操作指令
… // 可变参数，因操作指令而异
);

对fd文件执行cmd操作，某些操作需要提供参数。

常用形式

#include <fcntl.h>

int fcntl (int fd, int cmd);
int fcntl (int fd, int cmd, long arg);

成功返回值因cmd而异，失败返回-1。

cmd取值：

F_DUPFD - 复制fd为不小于arg的文件描述符。
若arg文件描述符已用，
该函数会选择比arg大的最小未用值，
而非如dup2函数那样关闭之。

范例：dup.c

#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<fcntl.h>
int main(void){
        int fd1=open("fdup1.txt",O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0664) ;
        if(fd1==-1){
                perror("fopen");
                return -1;
        }
        printf("fd1=%d\n",fd1);
        int fd2=open("fdup2.txt",O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0664) ;
        if(fd2==-1){
                perror("fopen");
                return -1;
        }
        printf("fd2=%d\n",fd2);
        int fd3=fcntl(fd1,F_DUPFD,fd2);
        if(fd3==-1){
                perror("fcntl");
                return -1;
        }
        printf("fd3=%d\n",fd3);
        const char* text="123";
        if(write(fd1,text,strlen(text)*sizeof(text[0]))==-1){
                perror("write");
                return -1;
        }
        text="456";
        if(write(fd2,text,strlen(text)*sizeof(text[0]))==-1){
                perror("write");
                return -1;
        }
        text="789";
        if(write(fd3,text,strlen(text)*sizeof(text[0]))==-1){
                perror("write");
                return -1;
        }
        close(fd1);
        close(fd2);
        close(fd3);
        return 0;
}

~/uc/day05$ gcc fdup.c
~/uc/day05$ ./a.out
fd1=3
fd2=4
fd3=5
~/uc/day05$ cat fdup1.txt
123789~/uc/day05$ cat fdup2.txt
456~/uc/day05$

F_GETFD - 获取文件描述符标志。

F_SETFD - 设置文件描述符标志。

目前仅定义了一个文件描述符标志位FD_CLOEXEC：

0 - 在通过execve()函数所创建的进程中，
该文件描述符依然保持打开。

1 - 在通过execve()函数所创建的进程中，
该文件描述符将被关闭。

F_GETFL - 获取文件状态标志。
不能获取O_CREAT/O_EXCL/O_TRUNC。

F_SETFL - 追加文件状态标志。
只能追加O_APPEND/O_NONBLOCK。

范例：flags.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
void pflags (int flags) {
    printf ("文件状态标志(%08X)：", flags);
    struct {
        int flag;
        const char* desc;
    }   flist[] = {
        {O_RDONLY,   "O_RDONLY"},   // 1000 0000 0000 0000 0
        {O_WRONLY,   "O_WRONLY"},   // 0100 0000 0000 0000 0
        {O_RDWR,     "O_RDWR"},     // 0010 0000 0000 0000 0
        {O_APPEND,   "O_APPEND"},   // 0001 0000 0000 0000 0
        {O_CREAT,    "O_CREAT"},    // 0000 1000 0000 0000 0
        {O_EXCL,     "O_EXCL"},     // 0000 0100 0000 0000 0
        {O_TRUNC,    "O_TRUNC"},    // 0000 0010 0000 0000 0
        {O_NOCTTY,   "O_NOCTTY"},
        {O_NONBLOCK, "O_NONBLOCK"},
        {O_SYNC,     "O_SYNC"},
        {O_DSYNC,    "O_DSYNC"},
        {O_RSYNC,    "O_RSYNC"},
        {O_ASYNC,    "O_ASYNC"}
    };
    size_t i;
    int first = 1;   //标志是否为第一个 要不要打 ”|“
    for (i = 0; i<sizeof(flist)/sizeof(flist[0]); ++i)
        if (flags & flist[i].flag) {
            printf ("%s%s", first ? "" : " | ",
                flist[i].desc);
            first = 0;
        }
    printf ("\n");
}
int main (void) {
    int fd = open ("flags.txt",
        O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC | O_ASYNC, 0664);
    if (fd == -1) {
        perror ("open");
        return -1;
    }
    int flags = fcntl (fd, F_GETFL);
    if (flags == -1) {
        perror ("fcntl");
        return -1;
    }
    pflags (flags); // 不能获取O_CREATE/O_EXCL/O_TRUNC
    if