Linux-文件流指针-重定向-静态库和动态库-软硬链接-文件系统
文章目录
- 1. 文件流指针
- 2. 重定向
- 3. 静态库和动态库
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- 3.1 动态库
- 3.2 动态库配合环境变量的使用
- 3.3 静态库的生成与使用
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- 3.4 静态库和动态库的区别
- 4. 软硬链接
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- 4.1 软链接
- 4.2 硬连接
- 5. 文件系统
1. 文件流指针
FILE：typedef struct _IO_FILE FILE;
1.FILE文件流指针是一个typedef之后的值，本质上是一个结构体
2."/usr/include/stdio.h"
struct _IO_FILE{…}
之前在进程终止的时候说的刷新缓冲区指的是C库当中维护的读写缓冲区。
理解：_exit()函数之所以不会刷新缓冲区，是因为，_exit函数是内核代码，直接操作内核结束了进程，而此时并不会通知上层C库，所以，C库维护的缓冲区完全在无感知的情况下进程就终止了。
文件流指针和文件描述符的区别？
1.文件流指针是一个结构体，在结构体内部保存了文件描述符
2.文件描述符是一个正整数，其含义为fd_array数组的下标
3.文件流指针维护了读写缓冲区
2. 重定向
1.重定向的命令符号
>: 清空重定向，将文件内容清空之后再重定向
>>: 追加重定向，直接在文件的尾部进行重定向
2.重定向的原理
将fd_array数组当中的元素struct file*指针的指向关系进行改变，改变成为其他的struct file结构体的地址。
3.代码重定向：
int dup2(int oldfd, int newfd);
dup2() makes newfd be the copy of oldfd,closing newfd first if necessary, but note the following:
4.如果必要，使用dup2进行重定向的时候，会先关闭newfd，必要：oldfd是正常的文件描述符，如果oldfd不是一个有效的文件描述符，则不关闭newfd，重定向失败，如果oldfd是一个有效的文件描述符并且和newfd是相同的文件描述符数值，则dup2什么事情都不干。
5.将newfd拷贝old的值，一般C库函数写入文件时是全缓冲的，而写入显示器是行缓冲，printf和fwrite库函数会自带缓冲区（进度条例子就可以说明），当发生重定向到普通文件时，数据的缓冲方式由行缓冲变成了全缓冲。
3. 静态库和动态库
3.1 动态库
1.分类：
win ==> 后缀为.dll,则为动态库
linux ==> 后缀为.so，前缀lib，则为动态库
2.编译：
命令: gcc/g++
必选项的命令行参数：
-shared：生成动态库
-fPIC：生成与位置无关的代码
命令范式： gcc/g++ [source code] -shared -fPIC -o lib[动态库名称].so
3.使用：
本质上是想要使用动态库产生一个可执行程序：
gcc/g++ [source code] -o [生成的可执行程序] -L [动态库所在的路径] -l[动态库的名称]
-L [动态库所在路径]
-l [动态库名称] （去除前缀lib和后缀.so之后的名字）
ldd [可执行程序名称]：可以查看可执行程序依赖的库名称
4.代码实现：
test.c文件
test.h文件
main.c文件
命令：
gcc test.c -shared -fPIC -o libmytest.so
当我们生成好了动态库，如果我们把test.c移走，执行main函数的时候，就会报错
正确写法：
gcc main.c -o test_main -L . -lmytest
ldd [可执行程序名称]：可以查看可执行程序依赖的库名称
一个常见的错误：动态库文件未找到
3.2 动态库配合环境变量的使用
问题： 如何让我们的可执行程序能够找到依赖的动态库在哪里？
解决方案： 配合环境变量LD_LIBRARY_PATH进行使用
1.查看动态库的搜索的环境变量
命令：
echo $LD_LIBRARY_PATH
LD_LIBRARY_PATH：动态库的搜索的环境变量
PATH：可执行程序搜索的环境变量
设置环境变量：(临时生效)
命令：
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/lixin/Linux/Linux-13/lib_test/test
如果想要永久生效，则需要写到 ~/.bashrc 和 ~/.bash_profile 当中
3.3 静态库的生成与使用
1.分类
win：后缀为.lib的文件为静态库
linux：前缀为lib，后缀为.a的文件为静态库
2.生成静态库
Linux：
gcc -c test.c -o test.o
ar -rc libmytest.a test.o
gcc main.c -o mytest -L . -lmytest
3.步骤
（1）先将要编译的静态库代码编译到汇编为止，意味着生成.o文件
（2）ar -rc 生成静态库
4.使用
使用静态库编译出来一个可执行程序
gcc/g++ [source code] -o [生成的可执行程序] -L [静态库所在的路径] -l[静态库的名称]
3.4 静态库和动态库的区别
静态库
静态库的ldd是不能看到依赖文件的，动态库是能看到依赖文件的，但是当使用ll -h的时候文件的大小是差不多的，并不能通过文件的大小来区分是动态链接还是静态链接。因此，如果可执行程序依赖静态库进行编译的成功的，会将静态库的内容直接打包到可执行程序当中，并且静态库和动态库都是通过的动态链接链接的。
ll -h
动态库
1.一个程序依赖动态库或者依赖静态库生成可执行程序的时候，动态库或者静态库是不会干扰链接方式的（静态链接和动态链接）
2.在编译可执行程序的时候，使用gcc/g++默认不增加命令行参数"-static",则为动态链接，如果增加则为“静态链接”。
3.我们自己编译的动态库是不能静态链接的，但是操作系统编译的是可以的。
4. 软硬链接
4.1 软链接
1.软链接就是给文件创建一个快捷方式
2.如何创建一个软连接文件
命令： ln -s main.c test
功能： 在当前目录下创建一个test文件，test文件链接到main.c
两个文件的inode节点号是不一样的，但是两个inode节点号里面的内容是一样的，软链接文件的文件属性是l。
3.如果修改原文件会影响软链接文件，修改软链接文件会影响原文件。
4.如果删除软链接文件不会影响原文件，如果删除原文件，ll之后软链接文件指向的那个文件不存在，会闪红，这时候如果vim test是可以写文件的，保存之后，会在当前目录下出现一个main.c文件。因此删除一个原文件的时候，请把软链接文件一并删除。
4.2 硬连接
1.硬连接相当于文件的一个备份（拷贝）
2.创建硬连接文件
命令： ln main.c hardtest
功能： 创建一个main.c文件的拷贝，名字为hardtest
3.inode节点号一样，因为是拷贝，并且硬连接数为2，是一个普通文件。
4.如果删除原文件对硬链接文件没有影响，文件的内容还在。
5. 文件系统
1.顺序存储容易造成空间的浪费
2.离散存储
3.ext2文件系统
（1）不同的区可能有不同的文件系统，也有可能有相同的文件系统。
超级块（Super Block）：存放文件系统本身的结构信息。记录的信息主要有：block和inode的总量，未使用的block和inode的数量，一个block和inode的大小，最近一侧挂载的时间，最近一次写入数据的时间，最近一次检验磁盘的时间等其他文件系统的相关信息。Super Block的信息被破坏，可以说整个文件系统结构就被破坏了。
GDT，Group Descriptor Table：块组描述符，描述块组属性信息。
Block Bitmap：描述每一个块的使用情况，如果使用比特为就为1，反之为0。
Data blocks：Data blocks和Block Bitmap配合起来，如果某个块使用了，那么 Block Bitmap所在比特位就为1
inode Bitmap:描述inode节点的使用情况。
inode：inode节点就是用来描述文件存储的信息，以及文件的元信息。
inode Table：描述inode table当中哪一个inode节点被使用，哪一个没有被使用。
4.查看磁盘的情况
命令： df -h
功能： 查看磁盘的情况
5.存储数据的逻辑
（1）从block bitmap当中查找空闲的block块，将文件分成不同的块存储在不同的block当中。
（2）从inode bitemap当中查找空闲的inode节点，将文件信息保存在inode当中，文件信息包含，文件在哪些block块当中存储，文件名称，文件大小，文件权限，文件访问时间，文件修改时间，文件修改属性时间，文件的拥有者，文件的所属组。
（3）将文件的名称和inode节点号，作为目录项保存下来
6.获取文件的逻辑
（1）通过目录项当中的文件名找到对应的inode节点号
（2）通过inode节点号，找到对应的inode节点，通过inode节点找到文件的元信息。
（3）通过文件元信息，找到文件存储的block块，将文件内容组合起来。
（4）展示给用户，文件的元信息以及文件的内容。
7.
命令： ll -i
功能： 展示文件的信息
8.
命令： stat main.c
功能 更加详细的展示一个文件的文件信息
