Linux系统编程-文件的操作

Linux系统编程-文件操作

前言：
Linux 中所有内容都是以文件的形式保存和管理的，即一切皆文件，普通文件是文件，硬件设备（键盘、监视器、硬盘、打印机）是文件，就连套接字（socket）、网络通信等资源也都是文件，这些文件能够使用访问接口（open、read、write）进行访问。本期来分享一下普通文件IO与高级文件IO的使用！

文件的操作

1.1open-文件的打开

参数说明：

 #include <sys/types.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <fcntl.h>

int open(const char *pathname,int flags);
int open(const char *pathname,int flags,mode_mode);

说明：

pathname 是打开的文件名

flag:O_RDONLY 只读打开，O_WRONLY 只写打开 ，
O_RDWR 可读可写打开。

mode:一定是在flags中使用了O_CREAT标志，mode记录待创建的文件的访问权限。
另：

O_CREAT 若文件不存在则创建它。注:使用时，需要同时说明第三个参数mode

O_EXCL  如果同时指定了OCREAT,而文件已经存在，则错误 ，返回-1 //判断一个文件是否存在

O_APPEND 每次写时都加到文件的尾端  // 在原有的文件下加在尾端

O_TRUNC 属性去打开文件时，如果这个文件本来是有内容的，而且为只读或只写成功打开，则将其长度截短为0；//把原有的内容删除，再加上写入内容

fd文件描述符，当fd>0时，open成功，当fd=-1时，打开失败；
下列为文件打开的代码范例：

#include 
#include 
#include 
#include 

int main()
{
	int fd;
	
	fd = open("file1",O_RDWR);
	if(fd == -1){
		printf("open fail\n");
		open("file1",O_RDWR|O_CREAT,0600);|是或操作，0600可读可写
		printf("create success!\n");
	}
	return 0;
}

-代表他是一个普通文件,rwx代表当前用户的权限

r---- 4 可读 w------ 2 可写 x—可执行 1

0600----6给用户所有者可读可写，0–同组，0–其他组

1.2 creat-文件的创建

参数说明：

int creat(const char *filename,mode_t mode);
mode:创建模式
常见的创建模式：
宏表示       数字
S_IRUSR     4     可读
S_IWUSR     2     可写
S_IXUSR     1     可执行
S_IRWXU     7     可读可写可执行

2.1write-文件的写入

参数说明：

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

buf是个缓冲区，size_t cont 写入多少个字节

ssize_t write返回表示读了多少个字节

eg：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
int main()
{
	int fd;
	char *buf = "you are beautiful!";
	fd = open("file1",O_RDWR);
	if(fd == -1){
		printf("open fail\n");
		
	}
	   fd = open("file1",O_RDWR|O_CREAT,0600);
		if(fd>0){
		    printf("create success!\n");
	    }
	    write(fd,buf,strlen(buf)); 
		close(fd);
	return 0;
}

3.1read-文件的读取

参数说明：

#include 
ssize_t read(int fd,void *buf,size_t count);
ssize_t read 返回表示读了多少个字节

eg:

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
int main()
{
	int fd;
	char readBuf[128]={0};
	fd = open("file1",O_RDWR);
	if(fd == -1){
		printf("open fail\n");
		
	}
	   fd = open("file1",O_RDWR|O_CREAT,0600);
		if(fd>0){
		    printf("create success!\n");
	    }
	    read(fd,readBuf,strlen(readBuf));
	    printf("read buf :%s\n",readBuf); 
		close(fd);
	return 0;
}

4.1 lseek-光标的移动

参数说明：

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

off_t lseek： 返回偏移的长度

whence：

SEEK_SET:     指向头

SEEK_CUR:    指向当前位置

SEEK_END:     指向尾

offset是相对whence偏移的大小

5.1文件描述符

在Linux系统中一切皆可以看成是文件，文件又可分为：普通文件、目录文件、链接文件和设备文件。在操作这些所谓的文件的时候，我们每操作一次就找一次名字，这会耗费大量的时间和效率。所以Linux中规定每一个文件对应一个索引，这样要操作文件的时候，我们直接找到索引就可以对其进行操作了。
文件描述符（file descriptor）就是内核为了高效管理这些已经被打开的文件所创建的索引，他是一个非负整数，用于指代被打开的文件，所有执行I/O操作的系统调用都通过文件描述符来实现。

用文件io实现一个cp指令

eg:

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
int main(int argc,char **argv)
{
	int fdDes;
	int fdSrc;
	char *readBuf = NULL;
	
	if(argc != 3){
		printf("program error");
		exit(-1);
	}
	fdSrc = open(argv[1],O_RDWR);
	int size = lseek(fdSrc,0,SEEK_END);  //用lseek光标移动计算文件大小
	lseek(fdSrc,0,SEEK_SET);  //注：光标移走后要移回头，不然读到的数据是尾，数据为空
	readBuf = (char *)malloc(sizeof(char)*size+8);
	
	int read_n = read(fdSrc,readBuf,size);
	
	fdDes = open(argv[2],O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0600);
	write(fdDes,readBuf,strlen(readBuf));
	close(fdDes);
	close(fdSrc);
	return 0;
}

高级文件IO

fopen()函数

FILE *fopen(char *filename, char *mode)

 mode 打开模式：                      
    r  只读方式打开一个文本文件              
    rb 只读方式打开一个二进制文件             
    w  只写方式打开一个文本文件              
    wb 只写方式打开一个二进制文件             
    a  追加方式打开一个文本文件              
    ab 追加方式打开一个二进制文件             
    r+ 可读可写方式打开一个文本文件            
    rb+ 可读可写方式打开一个二进制文件           
    w+ 可读可写方式创建一个文本文件            
    wb+ 可读可写方式生成一个二进制文件           
    a+ 可读可写追加方式打开一个文本文件          
    ab+ 可读可写方式追加一个二进制文件

fwrite()函数

1.作用：在C语言中fwrite()函数常用语将一块内存区域中的数据写入到本地文本。

size_t fwrite(const void* buffer, size_t size, size_t count, FILE* stream);
    -- buffer:指向数据块的指针
    -- size:每个数据的大小，单位为Byte(例如：sizeof(int)就是4)
    -- count:数据个数
    -- stream:文件指针，从哪里读buf

fread()函数

1 作用：从一个文件流中读取数据
2 函数原型如下：

size_t fread(void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *stream);  
-- buffer:指向数据块的指针  
-- size:每个数据的大小，单位为Byte(例如：sizeof(int)就是4) 
-- count:数据个数 
-- stream:文件指针
注意：返回值随着调用格式的不同而不同： 
(1) 调用格式：fread(buf,sizeof(buf),1,fp); 
读取成功时：当读取的数据量正好是sizeof(buf)个Byte时，返回值为1(即count) 
                    否则返回值为0(读取数据量小于sizeof(buf)) 
(2)调用格式：fread(buf,1,sizeof(buf),fp); 
	读取成功返回值为实际读回的数据个数(单位为Byte)
	

fseek()函数：

跟lseek一样

注意：返回值随着调用格式的不同而不同： 
(1) 调用格式：fread(buf,sizeof(buf),1,fp); 
读取成功时：当读取的数据量正好是sizeof(buf)个Byte时，返回值为1(即count) 
                    否则返回值为0(读取数据量小于sizeof(buf)) 
(2)调用格式：fread(buf,1,sizeof(buf),fp); 
读取成功返回值为实际读回的数据个数(单位为Byte)

eg：

#include 
#include 

int main()
{
	FILE *fd;
	char *buf = "hello!";
	char readBuf[128]={0};
	//FILE *fopen(char *filename, char *mode)
	fd = fopen("./chen.txt","w+");
	//size_t fwrite(const void* buffer, size_t size, size_t count, FILE* stream);
	fwrite(buf,sizeof(char)*strlen(buf),1,fd);
	fseek(fd,0,SEEK_SET);
	fread(readBuf,sizeof(char)*strlen(buf),1,fd);
	return 0;
}

fgetc、fputc、feof

int fgetc(FILE *stream)     *//从stream流中读取一个字符* i

nt fputc(int char, FILE *stream)  *//把字符char 写到stream流中* 

int feof(FILE *stream)    *//测试文件结束标识符*

open与fopen的区别

open和fopen的区别：
前者属于低级IO，后者是高级IO。
前者返回一个文件描述符，后者返回一个文件指针。
前者无缓冲，后者有缓冲。
前者与 read, write 等配合使用， 后者与 fread, fwrite等配合使用。
后者是在前者的基础上扩充而来的，在大多数情况下，用后者