APUE学习(二)IO

1.中规定了文件标识符:

//头文件多在/usr/include/下

* Standard file descriptors.  */
#define	STDIN_FILENO	0	/* Standard input.  */
#define	STDOUT_FILENO	1	/* Standard output.  */
#define	STDERR_FILENO	2	/* Standard error output.  */

2.open

#include

int open( const char* path, int flags);

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

int openat( int fd, const char* path, int flags);

int openat( int fd, const char* path, int flags, mode_t mode);

flags:

    a.O_RDONLY, O_WROLNY, O_RDWR,O_SEARCH,O_EXEC,五个中必须而且只能选择一个

    b.下面是可选的:

        O_APPEND:写追加,必须是O_WRONLY或者O_RDWR时使用

        O_CREAT:若不存在则创建.必须使用mode,实际mode是8进制数与umask的与

        O_EXCL:必须Q_CREAT | Q_EXCL使用,如果已存在会报错

        O_DIRECTORY:目录

        O_ NOFOLLOW:不是符号连接

        O _NOBLOCK:若文件是FIFO,块,字,则非阻塞

        O_TRUNC:文件写打开时,截断为0

        O_SYNS:等待write等物理操作完成

        O_DSYNC:同O_SYNC,但写不影响读时,无需等待

        O_RSYNC　　read 等待所有写入同一区域的写操作完成后再进行

open()或openat()打开的是未用的最小fd,

例子：

#include

#include

#include

int main( int argc, char*argv[])

{

//open

int fd;

const char *fileName= "tempfile";

int flags_open=O_WRONLY|O_CREAT|O_EXCL;

mode_t mode_open= 0644;

fd= open(fileName,flags_open,mode_open);

if(- 1==fd)

{

perror( "open error");

return - 1;

}

else

{

printf( "fd: %d open \n ",fd);

        close(fd);

}

return 0;

}

sun@sun-PC:~/Downloads/linux/UNIX环境高级编程.tar/apue.3e/fileio$ gcc opentest.c
sun@sun-PC:~/Downloads/linux/UNIX环境高级编程.tar/apue.3e/fileio$ ./a.out
fd: 3 open
sun@sun-PC:~/Downloads/linux/UNIX环境高级编程.tar/apue.3e/fileio$ ./a.out
open error: File exists    

3．creat()

#include

int creat( const char* name, mode_t mode);

==> int open(name,O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,mode);

4.close()

#include

int close( int fd);

当一个进程结束，内核会自动close所有文件

５．ｌseek()

#include

#include

int lseek( int fd, off_t offset, int whence);

whence                            offset

SEEK_SET                        非负，开始处偏移

ＳEEK_CUR                      正负零，当前位置偏移

SEEK_END                        正负零，末尾偏移

例子：

#include "apue.h"

#include

char    buf1[] = "abcdefghij";

char    buf2[] = "ABCDEFGHIJ";

int

main( void)

{

     int     fd;

     if ((fd = creat( "file.hole", FILE_MODE)) < 0)

         err_sys( "creat error");

     if ( write(fd, buf1, 10) != 10)

         err_sys( "buf1 write error");

     /* offset now = 10 */

     if ( lseek(fd, 16384, SEEK_SET) == - 1)

         err_sys( "lseek error");

     /* offset now = 16384 */

     if ( write(fd, buf2, 10) != 10)

         err_sys( "buf2 write error");

     /* offset now = 16394 */

     exit( 0);

}

６．read

/*

#include

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

参数：从fd里最多读count个字节到buf

返回值:读到：返回实际读取字节

读到最后：返回０

错误：返回－１

*/

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

int main( void)

{

int fd;

ssize_t size;

char buf[ 1024];

fd= open( "readtest.c",O_RDONLY);

if(fd==- 1)

{

perror( "open error");

exit( 1);

}

do{

bzero(buf, 1024);

size= read(fd,buf, 1024);

if(size==- 1)

{

perror( "read error");

exit( 1);

}

printf( "%s",buf);

} while(size> 0);

exit( 0);

}

7.write

/*

#include

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

返回值与count相同成功，不然出错

*/

#include

#include

#include

#include

#include

#include

int main( int argc, char const *argv[])

{

int fd;

ssize_t size;

char buf[]= "Hello World! \n ";

fd= open( "tmp.txt",O_WRONLY|O_CREAT|O_APPEND, 0666);

if(fd==- 1)

{

perror( "open error");

exit( 1);

}

size= write(fd,buf, sizeof(buf));

if(size!= sizeof(buf))

{

perror( "write error");

exit( 1);

}

return 0;

}

8.IO效率

read(),write()的buf长度和磁盘块长度相同最佳，ext文件系统为4096

9.文件共享

不同进程操作同一个文件，文件描述符可能不同，分别有一个文件表项，文件表项由文件偏移量和v节点（i节点）组成，不同进程的文件偏移量不同，但是v节点相同，节点信息（包括所有者，打开方式，文件长度等）相同．

10．原子操作

1.追加到一个文件

    原子操作是一个函数完成的，不能调用另外一个函数，因为随时可能挂起

    open()时使用O_APPEND是原子操作，而lseek(fd,0,SEEK_END)后写不是原子操作

２．函数pread和pwrite

       #include 

       ssize_t pread(int fd, void *buf, size_t count, off_t offset);

       ssize_t pwrite(int fd, const void *buf, size_t count, off_t offset);

先lseek再读写，并且保证原子性

３．创建文件

open(fd,O_WRONLY|O_CREAT|O_EXCL)是原子的

11.dup和dup2

/*

#include

int dup(int oldfd);

int dup2(int oldfd, int newfd);

#define _GNU_SOURCE

#include

#include

int dup3(int oldfd, int newfd, int flags);

*/

#include

#include

#include

#include

#include

#include

int main( int argc, char const *argv[])

{

int fd,flags,ret;

if(argc!= 3)

{

printf( "argc !=3 \n ");

_exit( 1);

}

if( strcmp(argv[ 1], "y")!= 0 && strcmp(argv[ 1], "yy")!= 0)

{

printf( "argv[1] != > or >> \n ");

_exit( 1);

}

if( strcmp(argv[ 1], "yy")!= 0)

{

flags=O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC;

}

else

{

flags=O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND;

}

fd= open(argv[ 2],flags,S_IRUSR|S_IWUSR);

if(fd==- 1)

{

perror( "open error");

_exit( 1);

}

ret= dup2(fd,STDOUT_FILENO); //argv[2]的文件描述符为１了

if(ret==- 1)

{

perror( "dup2 error");

_exit( 1);

}

close(fd); //这个文件描述符用不到了

printf( "STDOUT \n ");

fflush(stdout);

close(STDOUT_FILENO);

return 0;

}

12.sync,fsync.fdatasync

       #include 
       void sync(void);

       int fsync(int fd);

       int fdatasync(int fd);

sync:将缓冲区排入队列

fsync:等待向fd写操作完成才返回

fdatasync:只关注fd的数据部分更新完成

13.fcntl