linux文件IO操作之一：文件读写操作

一、文件I/O基本概念

关于文件IO，涉及以下基本概念：文件描述符&系统调用接口
下面以思维导图的形式梳理这几个知识点：
思维导图源文件在此：Linux_文件IO.xmind

二、demo举例

下面记录linux文件操作如下四个基本接口：

• 备注：全文分为两个demo。demo1为接口的基本使用方法，供学习理解使用。demo2考虑了所有的错误场景处理，一般工程中会使用demo2 *

open()   /* 打开文件 */
read()   /* 读文件 */
write()  /* 写文件 */
close()  /* 关闭文件 */

2.1 demo1：四大接口基本用法

• 注意：此demo仅仅是当做学习理解读写文件接口的基本操作来使用。
             一般情况下，由于读写文件时可能会出现各种错误，正常工程中需要考虑处理所有的错误，如果要全部读取文件，一直到文件末尾(EOF)，此demo并不能适用于工程中，常见工程中的用法请移步之后的demo。

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main(void)
{
    int fd_src = 0;
    int fd_dest = 0;
    ssize_t len_src = 0;
    ssize_t len_dest = 0;
    char buf[1000];

    printf("start:\r\n");

    /* open file */
    fd_src = open("src.txt", O_RDONLY);
    if (fd_src == -1) {
        perror("Open src failed:");
        return -1;
    }
    fd_dest = open("dest.txt", O_RDWR | O_TRUNC | O_CREAT, 0664);
    if (fd_dest == -1) {
        perror("Open dest failed:");
        return -1;
    }

    /* read file to buff */
    memset(buf, 0, sizeof(buf));
    len_src = read(fd_src, (void *)buf, sizeof(buf));
    if (len_src == -1) {
        perror("Read failed:");
        return -1;
    }

    /* print buff */
    printf("%s\r\n", buf);

    /* write file */
    len_dest = write(fd_dest, (const char *)buf, strlen(buf));
    if (len_dest == -1) {
        perror("Write failed:");
        return -1;
    }
    memset(buf, 0, sizeof(buf));

    /* close file */
    close(fd_src);
    close(fd_dest);

    printf("end!\r\n");

    return 0;
}

2.2 demo2：四大接口在工程中常见用法

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main(void)
{
    int fd_src = 0;
    int fd_dest = 0;
    int len;        /* 想要读取or写入的字节长度 */
    char buf[1000]; /* 缓冲区：保存读出的内容 */
    char *pbuf = buf;
    ssize_t ret;

    printf("start:\r\n");

    /* 打开文件 */
    fd_src = open("src.txt", O_RDONLY);
    if (fd_src == -1) {
        perror("Open src failed:");
        return -1;
    }
    fd_dest = open("dest.txt", O_RDWR | O_TRUNC | O_CREAT, 0664);
    if (fd_dest == -1) {
        perror("Open dest failed:");
        return -1;
    }

    /* 读文件(src.txt) * len:需要读取的字节长度 * ret:读取到的字节长度 */
    len = sizeof(buf);
    memset(buf, 0, sizeof(buf));
    while ((len != 0) && ((ret = read(fd_src, (void *)buf, len)) != 0)) {
        if (ret == -1) {
            if (errno == EINTR) {
                continue;
            }
            perror("read:");
            break;
        }

        len = len - ret;
        pbuf = pbuf + ret;
    }

    /* 写文件(dest.txt) */
    pbuf = buf;
    len = strlen(buf);
    while ((len != 0) && ((ret = write(fd_dest, buf, len)) != 0)) {
        if (ret == -1) {
            if (errno == EINTR) {
                continue;
            }
            perror("write:");
            break;
        }
        len = len - ret;
        pbuf = pbuf + ret;
    }

    /* 关闭文件 */
    close(fd_src);
    close(fd_dest);

    printf("end!\r\n");

    return 0;
}

2.2.1关于read()，主要是下面这一段代码：

    /* len_src:要读取的数据长度 * ret：读文件接口read()的返回值，表示读取到的数据长度 */
    while ((len_src != 0) &&
        ((ret = read(fd_src, (void *)pbuf, len_src)) != 0)) {
        if (ret == -1) {
            if (errno == EINTR) {
                continue;
            }
            perror("read:");
            break;
        }

        len_src = len_src - ret;
        pbuf = pbuf + ret;
    }

释义：

• （1）read函数表示：从文件描述符指向位置开始读取文件到buff中，返回值为读取的长度，如果返回-1表示读取失败，错误码在errno中保存，如果为0表示读取0个字节。
• （2）如果要读取数据长度len_src为0，那直接跳过，不如不读
• （2）从fd_src文件中读取数据到pbuf缓冲区中，需要读出len_src长度
• （3）返回值ret如果为-1，读取失败则处理失败
• （4）如果读取成功，判断【要读取的长度 - 已读取到的长度】是否为0，如果为0则读取结束（因为有时候可能会读取失败或者读取中断，所以减去读取到的长度跟需要读的长度进行判断）
• （5）碰到EOF也表示读取文件到末尾了，需要结束了。

2.2.2 关于write()，主要是下面这段代码

    /* 写文件(dest.txt) */
    /* 将buf中的字符串写入到fd_dest中 */
    pbuf = buf;
    len = strlen(buf);
    while ((len != 0) && ((ret = write(fd_dest, buf, len)) != 0)) {
        if (ret == -1) {
            if (errno == EINTR) {
                continue;
            }
            perror("write:");
            break;
        }
        len = len - ret;
        pbuf = pbuf + ret;
    }

释义：

• （1）write函数表示：从文件描述符fd引用文件的当前位置开始，将buf中的最多count个字节写入文件中。写入错误返回-1，成功时返回写入的字节数并更新文件位置。
• （2）要写入的长度不为零，就开始写入，写入之后返回值ret不为0表示写入成功或失败，进循环，循环中进行-1判错。
• （3）写入ret个字节以后，将想要写入的长度减去已写入的长度ret，并且缓冲区指针偏移ret为已经写入的长度。
• （4）再次循环时，如果len为0了表示写够了，跳出循环。