Linux文件IO
1.open函数
open() 是 POSIX（Unix/Linux）系统调用，用于打开文件。它返回一个文件描述符（File Descriptor，简称 FD），用于后续读写操作。
头文件
#include // open() 需要 #include // close() 需要
int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
参数
pathname：要打开的文件路径。flags：文件打开模式（必填）。mode：创建新文件时的权限（仅在O_CREAT标志位时需要）。-
返回值：成功返回文件描述符（非负整数），失败返回
-1，并设置errno以指示错误原因
flags（文件打开模式）
flags 主要分为访问模式和附加模式，可使用 |（位或）组合。
（1）基本访问模式（必选一个）
| 标志 | 含义 |
|---|---|
O_RDONLY |
只读打开文件 |
O_WRONLY |
只写打开文件 |
O_RDWR |
读写打开文件 |
mode（文件权限，仅 O_CREAT 时需要）
mode 以 八进制数（0开头） 指定文件权限，如 0644。
| 权限 | 八进制表示 | 说明 |
|---|---|---|
rw-r--r-- |
0644 |
所有者可读写，组和其他用户仅可读 |
rwxr-xr-x |
0755 |
所有者可读写执行，组和其他用户可读执行 |
rwx------ |
0700 |
仅所有者可读写执行 |
2.write() 函数
#include
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count); 参数
-
fd：文件描述符，表示已打开的文件。 -
buf：指向要写入数据的缓冲区的指针。 -
count：要写入的字节数。
返回值
-
成功时：返回实际写入的字节数（通常等于
count）。 -
失败时：返回
-1，并设置errno。
lseek() 函数
作用
-
移动文件的读写指针（文件偏移量）。
-
可以指定参考点（
SEEK_SET、SEEK_CUR、SEEK_END）和偏移量。
#include
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence); -
fd：文件描述符，表示已打开的文件。 -
offset：偏移量，表示从参考点移动的字节数。 -
whence：参考点，可以是以下值之一：-
SEEK_SET：从文件开头计算偏移量。 -
SEEK_CUR：从当前文件偏移量计算偏移量。 -
SEEK_END：从文件末尾计算偏移量。
-
此时，write函数会从当前的文件偏移量开始，向文件中写入数据
3. read() 函数
#include
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count); 参数
-
fd：文件描述符，表示已打开的文件。 -
buf：指向存储读取数据的缓冲区的指针。 -
count：要读取的字节数。
返回值
-
成功时：返回实际读取的字节数（可能小于
count，如果文件末尾已到达）。 -
失败时：返回
-1，并设置errno。
注意最后最好在buf尾加上"\0"
ssize_t bytes_read = read(fd, buf, sizeof(buf) - 1); // 留一个字节给 '\0'
// 添加字符串终止符
buf[bytes_read] = '\0';
4.dup函数
在 Linux 中，dup、dup2 和 dup3 函数用于复制文件描述符，以下是它们的作用和区别：
dup
-
作用：复制一个文件描述符，返回一个新的描述符，指向同一个文件或资源。
-
特点：新描述符是当前可用描述符中编号最小的。
-
函数原型：
int dup(int oldfd); -
参数：
-
oldfd：要复制的文件描述符。
-
-
返回值：成功时返回新的文件描述符，失败时返回 -1 并设置
errno。
// 复制文件描述符
int new_fd = dup(fd);
if (new_fd == -1) {
perror("dup");
return 1;
}
printf("Original fd: %d, Duplicated fd: %d\n", fd, new_fd);运行结果
-
打开文件
test.txt，原始文件描述符为fd。 -
使用
dup复制fd，得到新的文件描述符new_fd。 -
向
fd和new_fd写入数据，数据都会写入同一个文件test.txt。
dup2
dup2 会复制文件描述符，并指定新的文件描述符编号。如果目标文件描述符已打开，则会先关闭它。
int fd = open("test.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0644);
if (fd == -1) {
perror("open");
return 1;
}
// 将标准输出（文件描述符 1）重定向到文件
if (dup2(fd, STDOUT_FILENO) == -1) {
perror("dup2");
return 1;
}
// 现在 printf 会写入文件，而不是终端
printf("This is written to the file via dup2!\n");运行结果
-
打开文件
test.txt，文件描述符为fd。 -
使用
dup2将标准输出（文件描述符 1）重定向到fd。 -
调用
printf时，输出会写入文件test.txt，而不是终端。
dup3
dup3 是 dup2 的扩展版本，支持设置额外的标志（如 O_CLOEXEC）。
int fd = open("test.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0644);
if (fd == -1) {
perror("open");
return 1;
}
// 使用 dup3 复制文件描述符，并设置 O_CLOEXEC 标志
int new_fd = dup3(fd, 10, O_CLOEXEC);
if (new_fd == -1) {
perror("dup3");
return 1;
}
printf("Original fd: %d, Duplicated fd: %d\n", fd, new_fd);
// 写入数据
write(fd, "Hello from fd\n", 14);
write(new_fd, "Hello from new_fd\n", 18);
-
打开文件
test.txt，文件描述符为fd。 -
使用
dup3复制fd，并指定新的文件描述符为10，同时设置O_CLOEXEC标志。 -
向
fd和new_fd写入数据，数据都会写入同一个文件test.txt。
总结：
如果你只是想复制一个文件描述符，使用 dup
如果你需要重定向文件描述符（如将标准输出重定向到文件），使用 dup2
如果你需要在dup2基础上实现更精细的控制（如设置 O_CLOEXEC 标志），使用 dup3