【Linux学习笔记】文件相关系统调用接口

我们在C语言中学习了很多文件相关的接口，如fopen，fclose，fwrite，fread等等。并且，C会默认打开三个输入输出流u，分别是stdin，stdout，stderr。这三个流的类型都是*FILE，文件指针。接下来我们看一下文件相关的系统调用接口，看看它和C语言的文件接口有什么关系。

文件相关系统调用接口

open

#include 
#include 
#include 

int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
/*
pathname:要打开或创建的目标文件
flags：打开文件时，可以传入多个参数选项，用下面的一个或者多个常量进行“或”运算，构成flags。
参数：
    O_RDONLY:只读打开
    O_WRONLY:只写打开
    O_RDWR：读，写打开
    （这三个常量，必须指定一个且只能指定一个）
    O_CREAT:若文件不存在，则创建它，需要使用mode选项，来指明新文件的访问权限
    O_APPEND：追加写
返回值：
    成功：新打开的文件描述符
    关闭：-1
*/ 

close

#include 

int close(int fd);

/*
返回值：
    0表示关闭成功，-1表示关闭失败
*/

read

#include 

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
/*
fd:文件描述符
buf：读取的内容装到这里
count：读取文件的大小
返回值：    
     实际读取的字节数，0，表示读到文件结尾，-1，出错，
     实际读取的字节个数，并不一定等于count
*/

write

#include 

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

/*    
buf:要想写出去的数据在哪里
count:数据的个数
返回值：返回实际写出去多少个字节
*/

C语言文件接口和文件系统调用接口的关系

我们看一个C文件接口写的代码：

#include 
#include 

int main( void )
{
    FILE *fp = fopen("myfile", "w");
    if(!fp)
    {
        printf("fopen error!\n");
    }

    const char *msg = "hello world\n";
    int count = 5;
    while(count--)  
    {
        fwrite(msg, strlen(msg), 1, fp);
    }

    fclose(fp);

    return 0;
}

再来看一个用系统调用接口写的代码：

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

int main()
{
    umask(0);
    int fd = open("myfile", O_WRONLY|O_CREAT, 0644);
    if(fd < 0)
    {
        perror("open");
        return 1;
    }

    int count = 5;
    const char *msg = "hello world!\n";
    int len = strlen(msg);

    while(count--)
    {
        write(fd, msg, len);
    }


    close(fd);
    return 0;
}

运行之后，发现这两个函数的功能是一模一样的，这说明什么问题呢？
要搞清楚这个问题之前那，我们先来认识两个概念：系统调用和库函数
- 库函数：fopen、fclose、fread、fwrite都是C标准库当中的函数，我们称之为库函数（libc）
- 系统调用接口：open、close、write、lseek（重新定位读/写文件偏移量）都属于系统提供的接口，我们称之为系统调用接口。
再来看一张图：

系统调用和库函数的关系，一目了然。所以，f#系列的函数，都是对系统调用的封装，方便二次开发。