FILE I/o

1、概述：

（1）、unix类操作系统最重要的两个东东：进程和文件

（2）、大多数文件I/O用到的5个函数：open, close, read, write, lseek. 还有文件属性操作函数：dup, fcntl

（3）、unix类操作系统的文件I/O是不带缓存的I/O（unbuffered-I/O）

2、文件描述符（file descriptor ，缩写fd）

（1）、unix类系统一般用0，1，2分别表示STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO, STDERR_FILENO，来联系进程的标准输入，标准输出，和标准错误。

（2）、范围是0到OPEN_MAX

3、oepn： int open(const char *passname, int oflag, .../* , mode_t mode */);

（1）、oflag的值如下：

a、O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWR注意的是这三个东西不是各占一个二进制位，二是0， 1， 2，所以判断是只读，只写，读写时不能用 flag & O_RDONLY的方法，只能用flag == O_RDONLY。

b、O_CREAT、O_EXCL 两个一起用时，提供一个原子操作，当文件已存在时返回错误，否则创建文件；如果没有O_EXCL,则当文件存在时，忽略。用O_CREAT时候，需要有文件的mode_t参数。

c、O_NONBLOCK：此标志只适用于fifo，块设备文件和字符设备文件。

d、O_TRUNC：如果文件以只读或只写方式打开，则该文件长度截取为0；

e、O_SYNC：每一次write都等到物理操作完成后再返回。

4、close：int close(int fd);
注意：进程结束时候，内核会自动关闭该进程打开的所有文件，有很多程序利用了这一点。

5、lseek：off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

参数whence的取值：SEEK_SET， SEEK_CUR， SEEK_END分标识文件的开头，当前指针，和结尾。

如果是SEEK_SET，则将当前位移量设置到文件开始处offset字节；如果是SEEK_CUR，则offset是相对于文件指针的当前位置；如果是SEEK_END，则offset相对于文件的末尾。后两种请况的offset可正可负。

返回新的文件位移量，注意某些 体统某种情况需要返回负值，因此这个测试应该是判断返回值是否为-1,而不是判<0

6、read:  ssize_t read(int fd, void *buf, size_t len);
   write: ssize_t write(int fd, void *buf, size_t len);

注意read返回值：如成功，返回实际读入buf的字节数；如到达文件尾部，返回0；出错，返回-1

7、文件共享，在UNIX类操作系统中，文件可以供几个进程同一时间段访问。
每一个进程有一个进程记录项，而每个进程项当中有一子项是文件描述符数组。如下：

struct 进程记录项
{
    ...
   struct 文件表[] //[]表示这是一个数组。
   ...
}；

struct 文件表
{
    文件当前的状态； //比如是只读，只写，读写，阻塞等等
    文件当前的位移指针；
    struct 文件信息 *； //也就是指向文件信息的指针
}；

struct 文件信息
{
    文件权限；
    文件大小；
    文件i节点；
    ...
}；

每个进程有自己的打开的文件表数组和文件表结构，而打开的文件的文件信息是整个内核共同维护一份的。

8、原子操作举例：

比如：如果设置了O_APPEND标志，则进程在每次写文件之前，都把当前位移移到文件的末尾。
比如：O_CREAT | O_EXCL 标记和没有该标记时实现的功能相比。

9、dup函数：int dup(int fd);

在进程里拷贝一份进程描述符。但是文件表公用的。

10、fcntl：改变文件属性的函数。int fcntl(int fd, int cmd, .../* int arg */);

这个函数5个方面的用途：

a、复制文件描述符（cmd = F_DUPFD） 相当于 dup(fd);

b、文件描述符标志 （cmd = F_GETFD 或 cmd = F_SETFD）

c、文件状态标志（cmd = F_GETFL 或 cmd = F_SETFL）
              ：F_SETFL可以设置的几个标志是：O_APPEND, O_SYNC, O_NONBLOCK,O_ASYNC

d、异步I/O权限（cmd = F_GETOWN 或 cmd = F_SETOWN）

e、记录锁（cmd = F_GETTLK 或 cmd = F_SETTLK 或 cmd = F_SETLKW）:高级I/O部分

11、/dev/fd目录：打开文件/dev/fd/n相当于复制描述符n

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