linux文件基础-1_文件读写_open的flag

一、文件操作的基础

1、操作系统提供的相关API

1).API函数由linux系统提供，由应用层程序调用，来实现各种功能
2).linux中常用的文件IO接口
open close write read lseek

3).对文件操作的一般步骤
（1）open打开文件得到文件描述符、并检查返回值
（2）对文件进行读写操作（其他的操作）
（3）最后close关闭文件

2、对文件操作的内存情况

1）文件存在与块设备中、静态文件
2）open文件时内核的操作：
（1）进程先建立文件的数据结构，然后再去申请一段内存，将块设备中的静态文件读到内存中（动态文件）
（2）我们对文件的读写操作，是针对这动态文件的操作。与静态文件并不同步。
（3）close关闭文件时，内存中的动态文件去更新块设备中的静态文件。
（4）这么设计的原因：①块设备的限制、②内存可以按字节访问，随机操作

3、文件描述符

1）文件描述符(file descriptor)：区分一个程序/进程打开的多个文件。
2）文件描述符就是个数字，合法范围为0或者一个正整数，不能是一个负数。这个数字与打开这个文件时的数据结构挂钩，操作动态文件就是通过这个数字来区分。
3）文件描述符的作用域：当前进程。
4）对文件的所有操作都是通过这个文件描述fd。

4、实时查man手册

1）查询linux shell : man 1 xx
2）查询API：man 2 xx
3）查询库函数: man 3 xx

5、文件读写

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

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd = -1,ret = -1;        // fd 就是file descriptor，文件描述符
    char buf[100] = {0};
    char writebuf[20] = "l love linux";
    
    // 第一步：打开文件
    fd = open("a.txt", O_RDWR);  
    if (-1 == fd)       //(fd < 0)
    {
        printf("文件打开错误\n");
    }
    else
    {
        printf("文件打开成功，fd = %d.\n", fd);
    }
    
    // 第二步：读写文件
    ret = write(fd, writebuf, strlen(writebuf));
    if (ret < 0)
    {
        printf("write失败.\n");
    }
    else
    {
        printf("write成功，写入了%d个字符\n", ret);
    }
/*  
    // 读文件
    ret = read(fd, buf, 5);
    if (ret < 0)
    {
        printf("read失败\n");
    }
    else
    {
        printf("实际读取了%d字节.\n", ret);
        printf("文件内容是：[%s].\n", buf);
    }
*/  
    // 关闭文件
    close(fd);
    return 0;
}

二、open函数等的flag

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

1、读写权限

O_RDONLY :只读方式
O_WRONLY :只写方式
O_RDWR :读写方式
附带权限后只能按照这种权限去操作。

2、打开存在并有内容的文件

O_APPEND: 接续
O_TRUNC: 截断

当我们打开一个已经存在并且内部有内容的文件时会怎么样？

1）只有O_TRUNC：本来是有内容的，则内容会被丢弃
2）只有O_APPEND：本来是有内容的，则新写入的内容会接续到原来内容的后面
3）默认不使用O_APPEND和O_TRUNC:不读不写的时候，原来的文件中的内容保持不变
4）O_APPEND和O_TRUNC同时出现:O_TRUNC把O_APPEND给屏蔽了，即本来是有内容的，则内容会被丢弃

3、打开不存在的文件

O_CREAT: 为了应对这种打开一个并不存在的文件,我们去创建它。
O_EXCL: 与O_CREAT结合使用，则没有文件时创建文件，有这个文件时会报错提醒我们。
1）open使用O_CREAT打开存在的文件，则原来存在的文件会被删除。（类似先删除，再创建新的）

2)mode

当我们使用O_CREAT标志时候，可以使用第三个参数mode开指定创建的权限。
例如创建一个可读可写不可执行的文件：open("a.txt", O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL, 0666);

4、O_NONBLOCK（非阻塞）

1）阻塞：一个函数是阻塞的，被调用时，当前进程可能被卡住（函数内部等待的条件没有达到，需要等待条件），不能立刻返回。结果有保障，时间没保障。
2）非阻塞：调用这个函数，一定能立刻返回，但是函数的任务不一定完成。时间有保障，结果没保障。
3）操作系统给的一些API很多是被设计成阻塞式的，ope就是，所以我们希望以非阻塞式打开就需要加O_NONBLOCK的标志。

4）阻塞与非阻塞只用于设备文件，不适用于普通文件。

5、write的同步

O_SYNC(synchronize:同步)
1)没有O_SYNC这个标志：write只将内容写到底层缓冲区即可返回，然后在合适的时间啊in将buf同步到硬盘。这种设计为了提高硬件的操作和性能。
2）有O_SYNC：当我们希望硬件不等待时，直接写入硬盘中。

注：笔记整理，参考于朱有鹏老师的嵌入式核心课程