基础IO

本文深入探讨Linux下的文件操作,包括open、read、write、close等系统调用的使用方法,对比fd与FILE结构体的区别。同时,介绍了如何编写并打包简单的数学运算函数为动态和静态库,涵盖库生成及使用的全过程。

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练习open/read/write/close等文件相关系统调用接口,纵向对比fd与FILE结构体:

open原型:

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

    第一个参数是要打开或创建的目标文件

    第二个参数是打开文件的方式

        O_RDONLY:只读打开    O_WRONLY:只写打开    O_RDWR:读,写打开

        O_CREAT:若文件不存在,则创建它,需要使用mode选项,来指明新文件的权限

        O_APPEND:追加写

    第三个参数是创建文件的默认权限,可以用八进制表示

返回值:成功:返回一个新的文件描述符,失败:返回-1

 

read的函数原型:

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

第一个参数:文件描述符

第二个参数:定义的缓冲区,例如传一个数组指针

第三个参数:要读入数据的大小

返回值:成功:返回读取的字节数,  错误:返回-1

 

write的函数原型

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

第一个参数:文件描述符

第二个参数:写入的内容

第三个参数:写入的字节数

返回值:成功返回写入的字节数,  错误:返回-1

close的函数原型

int close(int fd);

返回值: 

返回0表示成功,返回-1表示失败

以上所说的系统调用接口均可使用   man 2 系统调用符   来查询,一看就懂

代码:

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

int main()
{
   umask(0);
   int fd=open("file",O_WRONLY|O_CREAT,0644);//open函数,0644代表权限
   if(fd<0){
      perror("open");
      return 1;
  }
    int count=3;
    const char* str="hello linux\n";
    int len=strlen(str);
    while(count--)
    {
      write(fd,str,len);
    }
 }

 运行结果:

int main()
{
   int fd=open("file",O_RDONLY);
   if(fd<0)
    {
       perror("open");
       return 1;
    }
   char buf[6]={};
   while(1){
       int a=read(fd,buf,3);
       if(a>0){
          printf("%s",buf);
       }
       else{
            break;
        }
   }
   close(fd);
   return 0;
 }

 运行结果:

fd和FILE对比:

1.fd属于系统库,有文件描述符

2.FILE属于C标准库,属于结构体

 

linux下进程默认情况下会打开3个缺省打开的文件描述符分别是0,1,2  对应的物理设备是键盘,显示器,显示器

输出重定向操作:

int main()
{
    close(1);
    int fd=open("myfile",O_WRONLY|O_CREAT,0644);
    if(fd<0)
    {
         perror("open");
         return 1;
    }
     printf("hello linux\n");
     fflush(stdout);
     close(fd);
     return 0;
 }

看上面的代码,本来应该输出到显示器上,但是由于关掉了  文件描述符(1),不能输出到显示器上

就会输出到最近创建的文件里面,叫做重定向。

运行结果如下:

 其操作原理如下图所示:

 

文件有两种链接属性:

软链接:一个独立的文件独立的inode,文件里面放的是原文件的路径

硬链接:与原文件是同一个inode,多了一个文件名和inode的映射关系,相当于重命名

一个文件一个inode(硬链接除外)

inode解释如下图

 

编写简单的add/sub 函数并打包成动/静态库,并分别使用

静态库(.a):程序在编译链接的时候把库的代码链接到可执行文件中,程序运行的时候将不在需要静态库

动态库(.so):程序在运行的时候才会去链接动态库代码,多个程序共享使用库代码

生成静态库:

add.h

#ifndef __ADD_H__
#define __ADD_H__
int add(int x,int y);
#endif //__ADD_H__

add.c

#include"add.h"
int add(int x,int y)
{
	return x+y;
}

sub.h

#ifndef __SUB_H__
#define __SUB_H__
int sub(int x,int y);
#endif  //__SUB_H__

sub.c

#include"sub.h"
int sub(int x,int y)
{
	return x-y;
}

test.c

int main()
{
	int x=10;
	int y=5;
	printf("%d+%d=%d\n",x,y,add(x,y));
	printf("%d-%d=%d\n",x,y,sub(x,y));
	return 0;
}

运行结果:

生成动态库:

1.shared:表示生成共享库格式

2.fPIC:产生位置无关码

3.库名规则:libxxxx.so

使用动态库:

l:链接动态库,只要库名即可

L:链接库所在的路径

直接运行./a.out是不行的,需要执行下列操作

 

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