linux基础IO

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fopen fread fwrite fseek fclose

  1 /*回顾标准库IO接口*/
  2 
  3 #include <stdio.h>
  4 #include <string.h>
  5 
  6 int main()
  7 {
  8     FILE *fp = NULL;
  9     fp = fopen("./tmp.txt", "w+");
 10     if (fp == NULL) {
 11         perror("fopen error");
 12         return -1;
 13     }
 14 
 15     char buf[1024] = "jintianrenhaoshao~~\n";
 16     //size_t fwrite(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
 17     //返回值为 nmemb而不是size
 18     fwrite(buf, strlen(buf), 1, fp);
 19 
 20     //int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
 21     //对fp文件读写位置从whence开始偏移offset个字节
 22     //  whence: 
 23     //      SEEK_SET    从文件起始位置开始偏移    
 24     //      SEEK_CUR    从当前读写位置开始偏移
 25     //      SEEK_END    从文件末尾位置开始偏移
 26     //  返回值：从文件起始位置到当前跳转位置的偏移量
 27     fseek(fp, 0, SEEK_SET);
 28     //size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
 29     memset(buf, 0x00, 1024);
 30     int ret = fread(buf, 1, 1023, fp);
 31     if (feof(fp)) {
 32         printf("at end of file\n");
 33     }else  {
 34         perror("fread error");
 35     }
 36     printf("ret:%d--buf:[%s]\n", ret, buf);
 37     fclose(fp);
 38     return 0;
 39 }

文件结构体

struct FILE
{
    char *_ptr;//文件输入的下一个位置
    int _cnt;//当前缓冲区的相对位置
    char *_base;//指基础位置（文件的起始位置）
    int _flag;//文件标志
    int _file;//文件的有效性验证
    int _charbuf;//检查缓冲区状况，如果缓冲区则不读取
    int _bufsiz;//文件的大小
    char *_tmpfname;//临时文件名
};

文件描述符：

进程通过struct file_struct 结构体来描述打开的文件----------------------使用struct file* fd_array[],文件描述符就是数组的下标

用户打开文件，操作系统通过file结构体描述文件，并将指针添加到fd_array[]中。向用户返回这个文件描述信息在数组下标中的位置，用户操作文件的时候，将下标床给操作系统，系统通过下标找到文件

进程的描述符是有上限的

文件描述符的分配原则：最小未使用原则

一个进程在运行起来默认会打开三个文件：

标准输入 0（文件描述符） stdin(文件流指针)
标准输出 1（文件描述符） stdout(文件流指针)
标准错误 2（文件描述符） stderr(文件流指针)

  1 /*系统调用接口使用*/
  2 
  3 #include <stdio.h>
  4 #include <unistd.h>
  5 #include <string.h>
  6 #include <fcntl.h>
  7 
  8 int main()
  9 {
 10     //mode_t umask(mode_t mask);
 11     //设置调用进程的文件创建权限掩码
 12     umask(0);
 13     //int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
 14     //  pathname：  要打开的文件路径名
 15     //  flags： 选项参数
 16     //      必选其一：
 17     //          O_RDONLY    只读
 18     //          O_WRONLY    只写
 19     //          O_RDWR      读写
 20     //      可选项：
 21     //          O_CREAT     文件存在则打开，不存在则创建
 22     //          O_TRUNC     将文件长度截断为0（清空原有内容）
 23     //          O_APPEND    追加
 24     //  mode:   权限 0664
 25     //      (mode & ~umask)
 26     //  返回值：文件描述符（正整数）（系统调用接口的操作句柄）失败：-1
 27     int fd = open("./test.txt", O_RDWR | O_CREAT | O_APPEND | O_TRUNC, 0664);
 28     if (fd < 0) {
 29         perror("open error");
 30         return -1;
 31     }
 32     char *ptr = "jintianzhilaile 20 ren\n";
 33     //ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
 34     //  fd:     open返回的文件描述符
 35     //  buf：   要写入的数据
 36     //  count： 要写入的数据长度
 37     //  返回值：实际写入的数据长度（字节）  失败：-1
 38     int ret = write(fd, ptr, strlen(ptr));
 39     if (ret < 0) {
 40         perror("write error");
 41         return -1;
 42     }
 43 
 44     //off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
 45     //  fd:     open返回的文件描述符
 46     //  offset: 偏移量
 47     //  whence：偏移起始位置
 48     //          SEEK_SET    文件起始位置
 49     //          SEEK_CUR    当前读写位置
 50     //          SEEK_END    文件末尾位置
 51     //  返回值：从文件起始位置到当前读写位置的偏移量 失败：-1
 52     lseek(fd, 0, SEEK_SET);
 53 
 54     char buf[1024] = {0};
 55     //ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
 56     //  fd:     open返回的文件描述符
 57     //  buf:    内存首地址，用于存储读取的数据
 58     //  count： 要读取的数据长度
 59     //  返回值：实际读取的数据长度（字节） 失败：-1
 60     ret = read(fd, buf, 1023);
 61     if (ret < 0) {
 62         perror("read error");
 63         return -1;
 64     }
 65     printf("read buf:[%d-%s]\n", ret, buf);
 66 
 67     //int close(int fd);
 68     close(fd);
 69     return 0;
 70 }

文件流指针和文件描述符比较：

库函数的操作句柄是文件流指针
系统调用接口的句柄是文件描述符

进程运行在用户态/内核态：

用户态切换到内核态：发起系统调用

重定向：

改变数据流向，将写入（newfd）指定文件的数据，改变写入到(oldfd)另一个文件当中

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <unistd.h>
  3 #include <fcntl.h>
  4 
  5 int main()
  6 {
  7     //close(1);
  8 
  9     int fd = open("./test.txt", O_RDWR | O_CREAT);
 10     if (fd < 0) {
 11         perror("open error");
 12         return -1;
 13     }
 14     //将要打印的数据，不写入标准输出，而是写入test.txt
 15     dup2(fd, 1);
 16     //\n刷新缓冲区，仅仅针对标准输出文件才有效
 17     //其它文件，\n仅仅具备换行效果
 18     printf("fd:%d\n", fd);//stdout  ->   1 ---> test.txt
 19     //fflush(stdout);
 20 
 21     //close是系统调用接口，关闭文件时不会刷新缓冲区（因为我们所说的这个     缓冲区是stdout的缓
    冲区（用户态的缓冲区））
 22     close(fd);
 23     return 0;
 24 }