UNIX环境编程_文件IO

文件描述符：

• 使用文件描述符访问文件，文件描述符是一个非负整数，当打开或创建一个文件时，内核向进程传递一个文件描述符，依照惯例，文件描述符取值通常为0、1、2(stdin,stdout,stderr)。

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相关函数

函数open、openat：

1、open：*path(文件路径)、oflag(打开方式[只读、只写、读写打开])；
2、openat：*path(文件路径)、oflag(打开方式[只读、只写、读写打开])、fd

• fd参数作用于path为相对路径名时，指出了相对路径名在文件系统中的起始位置，使得线程可以打开当前目录的相对目录，而非局限于当前工作目录，并避免了TOCTTOU错误（time-of-check-to-time-of-use，即函数调用之间彼此依赖，而两个调用之间文件可能改变了，造成先前的调用无效，导致程序脆弱）。

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函数lseek：

lseek：fd(文件描述符)、offset(偏移量)、whence(offset的解释变量)

• 调用lseek可以显式地为一个打开文件设置偏移量，其中whence为SEEK_SET，则偏移量设置为距文件开始处offset个字节，为SEEK_CUR，则设置为当前值加offset(可正可负)，为SEEK_END，则设置为文件长度加offset(可正可负)。
• 函数lseek还可以用于检测一个文件是否可以设置偏移量，若文件描述符指向的是一个管道、FIFO或者网络套接字，则lseek返回-1，并将errno设置为EPIPE。

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函数dup、dup2：

1、dup：fd(文件描述符)；
2、dup2：fd(文件描述符)、fd2(新文件描述符)		

• 作用都是用来复制一个文件的描述符。它们经常用来重定向进程的stdin、stdout和stderr。返回的新描述符与旧描述符共享一个文件表项。
• 调用dup可以复制一个文件描述符，并且返回该文件描述符的最小值；
• 调用dup2可以指定新描述符的值，若fd2已经被打开，则先关闭；若fd2=fd，则返回fd2，而不关闭它；若fd≠fd2，清除fd2的文件描述符标志FD_CLOEXEC，当fd2在进程调用exec时为打开状态。

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函数sync、fsync、fdatasync：

1、sync：void；
2、fsync：fd(文件描述符)；
3、fdatasync：fd(文件描述符)；

• 调用sync直接将修改过的块缓冲区排入写队列，然后返回，不等待实际写磁盘操作结束；

• 通常系统守护进程update周期性（30s）调用sync，保证定期冲洗内核的块缓冲区；

• 调用fsync可以将制定文件写入磁盘，并等待磁盘操作结束后才返回，fdatasync与之相似，不同之处是后者只更新文件的数据区域，而前者还写入文件的属性。

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函数fcntl：

fcntl：fd(文件描述符)、cmd(命令参数)

• fcntl的主要功能为：复制已有的文件描述符、获取/设置文件描述符状态标志、获取/设置文件状态标志、获取/设置异步IO所有权、获取/设置记录锁。