linux系统编程——文件描述符、open、read、write、lseek、stat、属性操作、目录操作、dup、dup2、fcntl-优快云博客

文件描述符

PCB进程控制块可以说是一个复杂的结构体

文件描述符表就是一个数组

在linux系统中，进程是通过文件描述符（file descriptors 简称fd）来访问文件的，文件描述符实际上是一个整数。

一个应用程序，打开一个文件a打开一个文件b等等，你需要一个数组来存储这些文件描述符。每打开一个新文件，则占用一个文件描述符，而且是空闲的最小的一个文件描述符；

大小默认1024；

表中前三个默认是被使用的，：0（标准输入）、1（标准输出）、2（标准错误）；默认是打开状态，对应文件是当前终端。

不是说文件描述符表里都是指向文件吗，在linux中一切皆文件，这些也是指向设备文件。

open

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

// 打开一个已经存在的文件
int open(const char *pathname, int flags);
	参数：
        pathname：要打开的文件路径
        flags：对文件的操作权限设置还有其他的设置
        O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWR  这三个设置都是互斥的
    返回值：返回一个新的文件描述符，如果调用失败，返回-1
errno：属于Linux系统函数库，库里面的一个全局变量，记录的是最近的错误号。

#include <stdio.h>
void perror(const char *s);作用：打印errno对应的错误描述
        s参数：用户描述，比如hello，最终输出的内容是hello：xxx（实际的错误描述）
        

// 创建一个新的文件
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
	参数：
        - pathname：要创建的文件的路径
        - flags：对文件的操作权限和其他的设置
        	- 必选项：O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWR  这三个互斥
        	- 可选项：O_CREAY 文件不存在，创建新文件
       	- mode：八进制的数，表示创建出的新的文件的操作权限，比如：0775
        最终的权限是：mode & ~umask
        0777

read、write

#include <unistd.h>

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
	参数：
		-fd： 文件描述符，open得到的，通过这个文件描述符操作某个文件
		-buf： 需要读取数据存放的地方，数组的地址（传出参数）
		-count： 指定的数组的大小
	返回值：
		-成功：
			>0: 返回实际的读取到的字节数
			=0：文件已经读取完了
		-失败： -1，并且设置errno

#include <unistd.h>

ssize_t write(int fd,const void *buf, size_t count);
	参数：
		-fd： 文件描述符，open得到的，通过这个文件描述符操作某个文件
		-buf： 要往磁盘写入的数据，数据
		-count： 要写的数据的实际的大小
	返回值：
		成功： 实际写入的字节数
		失败： 返回-1，并设置errno

lseek

标准c库的函数
# include <stdio.h>
int fessk(FILE *stream, long offset, int whence);

Linux系统函数
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
	参数：
        - fd： 文件描述符，通过open得到的，通过这个fd操作某个文件
        - offset： 偏移量
        - whence：
        	SEEK_SET:设置文件指针的偏移量
            SEEK_CUR:设置偏移量：当前位置+第二个参数offset的值
            SEEK_END:设置偏移量：文件大小+第二个参数offset的值
    返回值：返回文件指针的位置
作用：
	1.移动文件指针到头文件
     lseek(fd, 0, SEEK_SET);
	2.获取当前文件指针的位置
     lseek(fd, 0, SEEK_CUR);
	3.获取文件长度
     lseek(fd, 0, SEEK_END);
	4.拓展文件的长度，当前文件10b，110b，增加了100个字节
     lseek(fd, 100, SEEK_END);

stat

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

int stat(const char *pathname, struct stat *statbuf);
	作用：获取一个文件相关的一些信息
     参数：
        - pathname：操作的文件的路径
        - statbuf： 结构体变量，传出参数，用于保存获取到的文件的信息
    返回值：
        成功：返回0
        失败：返回-1 设置errno
        
int lstat(const char *pathname, struct stat *statbuf);
	参数：
        - pathname：操作的文件的路径
        -statbuf：结构体变量，传出参数，用于保存获取到的文件的信息
    返回值：
        成功：返回0
        失败：返回-1 设置errno

属性操作

int access(const char *pathname, int mode); // 判断文件权限及文件是否存在
int chmod(const char *filename, int mode); // 修改文件权限
int chown(const char *path, uid_t owner, gid_t group); // 修改文件所有者
int truncate(const char *path, off_t length); // 缩减或者扩展文件的大小

int access(const char *pathname, int mode);
	作用：判断某个文件是否有某个权限，或者文件是否存在
    参数：
        -pathname：判断的文件路径
       	-mode：
        	R_OK:判断是否有读权限
            W_OK：判断是否有写权限
            X_OK：判断是否有执行权限
            F_OK：判断文件是否存在
    返回值：成功返回0，失败返回-1
                
int chmod(const char *filename, int mode); 
	作用：修改文件权限
    参数：
        -pathname：需要修改的文件的路径
        -mode：需要修改的权限值，八进制的数
    返回值：成功返回0，失败返回-1;

目录操作

int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);		// 创建一个目录
int rmdir(const char *pathname);					// 删除一个空文件
int rename(const char *oldpath, const char *newpath);// 对目录进行重命名
int chdir(const char *path);						// 更改当前目录
char *getcwd(char *buf,size_t size);				// 获取当前路径
// 目录遍历函数
DIR *opendir(const char *name);						// 打开一个目录
struct dirent *readdir(DIR *dirp);					// 读取目录，读取目录里面的内容
int closedir(DIR *dirp);						    // 关闭一个目录

dup、dup2

int dup(int oldfd);
// 复制文件描述符
int dup2(int oldfd,int newfd);
// 重定向文件描述符

fcntl

int dup(int oldfd);
// 复制文件描述符
int dup2(int oldfd,int newfd);
// 重定向文件描述符