文件i/o相关操作函数

Linux系统中把一切都看做文件，Linux有7中类型文件：普通文件-、目录(dierectory)文件、符号(link)链接、字符 (character)设备文件、块(block)设备文件、管道(pipe)文件、套接字(socket)文件。其中文件、目录、符号链接会占用磁盘 空间来存储，而块设备、字符设备、套接字、管道是伪文件，并不占用磁盘空间.

当遇到不明白的函数都可以用man命令查询

man 手册第一部分是命令 man 1 printf
man 手册第二部分是系统调用 man 2 write
man 手册第三部分是库函数 man 3 printf

以下介绍的文件操作函数全部都属于系统调用函数

另外需要错误信息可以调用strerror（）和perror（）

perror(“Oen  failure”);
printf(“Open  failure: %s\n”, strerror(errno));

虽然perror使用简单，但是我们常用后者

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一，文件描述符

对于内核而言，所有打开的文件、设备、网络socket都是通过文件描述符引用，文件描述符是一个非负整数。当打开一个现有文件或创建一个新文件时，内核向进程返回一个文件描述符。当读、写一个文件时，使用open或creat返回的文件描述符标识该文件，将其作为参数传给read或write。

应用程序运行的时候，系统将会为该进程默认打开三个文件描述符：
标准输入： STDIN_FILENO (0)
标准输出： STDOUT_FILENO (1)
标准出错： STDERR_FILENO (2)

文件描述符的变化范围是： 0~OPEN_MAX-1

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二，文件i/o相关函数

open（）

int open(const char *path, int oflag, *mode*);

返回值 int fd 文件描述符(file description), open系统调用返回的文件描述符一定是最小的、未使用的文件描述符数值。即3，因为0标准输入，1标准输出，2标准出错系统默认会打开。

参数：
1.*path: 要打开的文件、设备的路径名
2.**oflag: ** 由多个选项进行 或 运算构造oflag参数
必选：O_RDONLY (只读)、 O_WRONLY(只写)、 O_RDWR（读写）
可选：O_APPEND 每次写时都追加到文件的尾端。
O_CREAT 文件不存在则创建它，使用该选项需要第三个参数mode
O_NONBLOCK 如果path是一个FIFO、块设备、字符特殊文件则此选项为文件的本次打开和后续的I/O操作设置非阻塞模式方式。
O_TRUNC 如果文件存在，而且为只写或读写成功打开，则将其长度截取为0；
O_EXEC、O_SEARCH、O_CLOEXEC、O_NOCTTY…
3.mode: oflag带O_CREAT选项时，必须带该参数用来指定打开文件的权限模式，如066。

• 例： int fd;
• fd = open(“text.txt”, O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC, 0666);
• fd = open(“text.txt”, O_WRONLY|O_APPEND);
  其中fd就代表文件text.text

creat（）

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

此函数用来创建一个新文件并返回其fd。它等价于
open(path, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, mode);

• 例: int fd;
  fd=creat(“text.txt”, 0644);

close（）

int  close(int   fd);

该函数用来关闭一个打开的文件，关闭一个文件时还会释放该进程加在该文件上的所有记录锁。当一个进程终止时，内核自动关闭它所有打开的文件。

write（）

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

如write成功，则返回实际写入的字节数，失败返回-1。

read（）

ssize_t   read(fd,buf,sizeof(buf));

如果返回fd小于0说明读文件错误，可以用streror（errno）获取错位原因
如read成功，则返回读到的字节数。如已到达文件的尾端，则返回0。

read之前必须清空buff
menset（buf,0,sizeof(buff）;
另外如果先使用了write（）函数，要把文件偏移量（即光标位置）调到开头，这里用到 lseek（）函数，下面介绍，或者在使用open（）时加O_APPEND

lseek()

每打开一个文件时都有一个与其关联的“当前文件偏移量”。它通常是一个非负整数，用以度量从文件开始处计算的字节数。通常读写操作都是从当前文件偏移量处开始，并使用偏移量增加所读写的字节数。

按系统默认的情况，当打开一个文件时，除非指定O_APPEND选项，否则该偏移量被设置为0.

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

whence:
SEEK_SET, 则将该文件偏移量设置为距文件开始处offset个字节；
SEEK_CUR，则该文件的偏移量设置为当前值加offset，offset可为正或负；
SEEK_END，则将该文件偏移量设置为长度加offset，offset可正可负；

• 例如
• lseek(fd, 0, SEEK_END)； 将文件偏移量设置到文件最后一个字节上；

dup（）和dup2（）

int  dup(int  fd);
int dup2(int fd, int fd2);

• dup返回的新文件描述符一定是当前可用文件描述符中的最小数值。
• dup2可以用fd2参数指定新描述符的值。如果fd2已经打开，则先关闭。如fd等于fd2, 则dup2返回fd2, 而不关闭它。

例如

 int     fd = -1;
 fd = open(“std.txt”, O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC, 0666);
 dup2(fd, STDOUT_FILENO);
 printf(“Hello Word!\n”);  //标准输出就会关闭，hello world会被输出重定向到文件fd即std.txt中

使用这两个函数可以用来实现标注输入、标准输出、标准出错重定向

ioctl()

ioctl()函数一直是I/O操作的杂物箱，不能用本章中其他函数表示的I/O操作通常都能用ioctl()表示。终端I/O、设备I/O是使用ioctl()最多的地方。

int  ioctl(int  fd,  int cmd,  ...);

fd: 文件描述符
cmd: 命令字，这个参数需要与设备驱动中的cmd保持一致。
第三个参数可选

stat()

这两个函数都是用来返回文件或目录的相关信息，
只是stat()的第一个参数是文件名，
而fstat()的第一个参数是文件打开的相应文件描述符。

int stat(const char * restrict path, struct  stat *restrict buf);
int fstat(int fd, struct stat *buf);

• 例如
• struct stat stbuf; stat(“stat.c”, &stbuf);

access（）

access可以用来测试文件是否存在或测试其权限位：

int access(const char *path, int mode);

• mode: F_OK、R_OK、W_OK、X_OK

例子1 测试文件是否存在：
if( !(access(“test.txt”, F_OK)) ) // 返回0表示存在；返回-1表示不存在。
{
printf(“File exist\n”);
}

例子2 测试文件是否可读可写：
if( !(access(”test.txt”, R_OK|W_OK)) ) // 返回0表示存在；返回-1表示不存在。
{
printf(“File mode is read/write \n”);
}

unlink（）

int unlink(const char *path);

该系统调用可以用来删除文件
调用该函数将path指定的文件的链接数减1，如果对该文件还有其他链接存在，则仍可以通过其他链接访问该文件的数据。
只有当链接记数达到0时，该文件的内容才可被删除。如果有进程打开了该文件，其内容也不能被删除。关闭一个文件时，内核首先检查打开该文件的进程个数，如果这个记数达到0，内核再去检查它的链接记数，如果记数也是0，那么就删除该文件内容。

rename（）

int  rename(const char *oldname, const char *newname);

调用该函数可以实现文件的重命名。

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三，文件夹操作

创建文件夹：

int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);

删除文件夹:
int rmdir(const char *pathname);

打开文件夹：

DIR *opendir(const char *pathname);

读文件夹：

struct dirent * readdir(DIR *dp);

关闭文件夹:

int closedir(IDR *dp);

改变工作目录:

int chdir(const char * pathname);