Linux编程基础 2.1：Linux文件系统与操作

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前言

对Linux文件操作学习进行一个记录和总结

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一、

1.文件IO

open()
read()
write()
lseek()
close()

1.1open函数

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

open函数参数说明：

pathname：待打开文件的文件路径名；
flags：访问模式，常用的宏有：
– O_RDONLY：只读
– O_WRONLY: 只写
– O_RDWR: 读写
– O_CREAT: 创建一个文件并打开
– O_EXCL: 测试文件是否存在，不存在则创建
– O_TRUNC: 以只写或读写方式成功打开文件时，将文件长度截断为0
– O_APPEND: 以追加方式打开文件
只有第二个参数flags = O_CREAT，第三个参数才会被用于设置新文件的权限，取值如下：

S_IRWXU: 文件所有者，读、写、执行
S_IRUSR: 文件所有者，读
S_IWUSR: 文件所有者，写
S_IXUSR: 文件所有者，执行
S_IRWXG: 文件所属组，读、写、执行
S_IRGRP: 文件所属组，读
S_IWGRP: 文件所属组，写
S_IXGRP: 文件所属组，执行
S_IRWXO: 其他人，读、写、执行
S_IROTH: 其他人，读
S_IWOTH: 其他人，写
S_IXOTH: 其他人，执行

返回值说明：

调用成功，返回一个文件描述符
不成功，返回-1
例： 创建一个文件

open(pathname, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, mode);
or
int create(const char *pathname, mode_t mode);

1.2 read函数

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

read函数参数说明：

fd: 从open或create函数返回的文件描述符
buf: 缓冲区
count: 读取数据的字节数
返回值说明：

ssize_t: 有符号的size_t，有三种返回值
– 正数：请求读取的字节数
– 0: 文件长度有限，若读写位置距文件末尾只有20字节，该函数请求读取30字节，则第一次读取时返回值为20，第二次读取时，返回0
– -1: 读取文件出错
特殊说明： read函数从设备或网络中读数据，如从终端读取数据，终端写入数据没回车，这些数据不会传给read函数，read函数就会一直阻塞；如从网络端读取数据，网络通信的socket文件没有数据，read函数同样会阻塞。

1.3 write函数

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

write函数参数说明： 同read函数
返回值说明： 返回写入的字节数或者-1并设置errno
特殊说明： 向终端或网络端写数据时，可能会进入阻塞状态

1.4 lseek函数

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

lseek函数参数说明：

fd: 从open或create函数返回的文件描述符
offset: 对文件偏移量的设置，参数可正可负
whence: 控制设置当前文件偏移量的方法
– whence = SEEK_SET: 文件偏移量被设置为offset
– whence = SEEK_CUR: 文件偏移量被设置为当前偏移量+offset
– whence = SEEK_END: 文件偏移量被设置为文件长度+offset
返回值说明：

设置成功：返回新的偏移量
不成功：-1

1.5 close函数

#include 
int close(int fd);

返回值说明：

成功：返回0
不成功：-1

2 示例代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
int main(){
	int tempFd = 0;
	char tempFileName[20] = "test.txt";
	//Step 1. open the file.
	tempFd = open(tempFileName, O_RDWR|O_EXCL|O_TRUNC, S_IRWXG);
	if(tempFd == -1){
		perror("file open error.\n");
		exit(-1);
	}//of if
	//Step 2. write the data.
	int tempLen = 0;
	char tempBuf[100] = {0}
	scanf("%s", tempBuf);
	tempLen = strlen(tempBuf);
	write(tempFd, tempBuf, tempLen);
	close(tempFd);
	//Step 3. read the file
	tempFd = open(tempFileName, O_RDONLY);
	if(tempFd == -1){
		perror("file open error.\n");
		exit(-1);
	}//of if
	off_t tempFileSize = 0;
	tempFileSize = lseek(tempFd, 0, SEEK_END);
	lseek(tempFd, 0, SEEK_SET);
	while(lseek(tempFd, 0, SEEK_CUT)!= tempFileSize){
		read(tempFd, tempBuf, 1024);
		printf("%s\n", tempBuf);
	}//of while
	close(tempFd);
	return 0;
}//of main

2.1 运行结果

第一次运行报错，查明原因后发现是代码中的test.txt文件没有在代码运行前创建好

第二次运行报错竟然是忘记加";"，大家在写代码时一定尽量避免这个小错误

第三次运行报错是参数常量写错了，应该是SEEK_CUR

3 正确代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
int main(){
	int tempFd = 0;
	char tempFileName[20] = "test.txt";
	//Step 1. open the file.
	tempFd = open(tempFileName, O_RDWR|O_EXCL|O_TRUNC, S_IRWXG);
	if(tempFd == -1){
		perror("file open error.\n");
		exit(-1);
	}//of if
	//Step 2. write the data.
	int tempLen = 0;
	char tempBuf[100] = {0};
	scanf("%s", tempBuf);
	tempLen = strlen(tempBuf);
	write(tempFd, tempBuf, tempLen);
	close(tempFd);
	//Step 3. read the file
	tempFd = open(tempFileName, O_RDONLY);
	if(tempFd == -1){
		perror("file open error.\n");
		exit(-1);
	}//of if
	off_t tempFileSize = 0;
	tempFileSize = lseek(tempFd, 0, SEEK_END);
	lseek(tempFd, 0, SEEK_SET);
	while(lseek(tempFd, 0, SEEK_CUR)!= tempFileSize){
		read(tempFd, tempBuf, 1024);
		printf("%s\n", tempBuf);
	}//of while
	close(tempFd);
	return 0;
}//of main

3.1 运行结果

运行成功

总结

1. 学习了Linux文件操作相关函数，理解了其中相关参数和返回值的含义
2. 学习了c语言编写时的代码规范，例如临时变量命名为tempXXX，函数结构、循环结构末尾注释 of xxx

参考：Linux编程基础 2.1：Linux文件系统与操作_HenrySmale的博客-CSDN博客