UNIX环境高级编程读书笔记（一）—文件IO （2）

5.

名称：	write
目标：	将内存中的数据写入文件。
头文件：	#include < unistd.h>
函数原形：	size_t write(int fd, const void *buf, size_t count)
参数:	fd       文件描述符
	buf      内存数据
	count    要写的字节数
返回值：	-1       遇到错误
	Num written  成功写入，返回写入的字节数目。

在实际的写入过程中，可能会出现写入的字节数少于所要求的。这可能有两个原因，第一是有的系统对文件的最大尺寸有限制，第二是磁盘空间接近满了。在上述两种情况下内核都会尽力把数据往文件中写，并将实际写入的字节数返回，所以调用write后都必须检查返回值是否与要写入的相同，如果不同就要采取相应的措施。

       学完上面几个系统调用，我们就可以自己编写的cp命令了。它的基本思路是从原文件读取数据写入缓冲，再将缓冲的数据写入目标文件。

/*1_3.c*/ #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <stdlib.h>   #define BUFFERSIZE 4096 #define COPYMODE 0644    void oops(char *s1,char *s2);   main(int argc,char *argv[]) {        int in_fd,out_fd,n_chars;        char buf[BUFFERSIZE];          if(argc!=3)        {               fprintf(stderr,”usage:%s source destination\n”,*argv);               exit(1);        }        if((in_fd=open(argv[1],O_RDONLY))==-1)               oops(“Cannot open”,argv[1]);        if((out_fd=creat(argv[2], COPYMODE))==-1)               oops(“Cannot creat”,argv[2]);        while((n_chars=read(in_fd,buf,BUFFERSIZE))>0)        {               if(write(out_fd,buf,n_chars)!=n_chars)                      oops(“Write error to”,argv[2]);        }        if(n_chars==-1)               opps(“Read error form”,argv[1]);        if(close(in_fd)==-1||close(out_fd)==-1)               oops(“Error clising files”); }   void oops(char *s1,char *s2) {        fprintf(stderr,”Error:%s”,s1);        perror(s2);        exit(1); }

 

三、文件描述符操作函数

6．

名称:：	lseek
目标：	使指针指向文件中的指定位置。
头文件：	#include <sys/types.h> #include <unistd.h>
函数原形：	off_t  lseek(int fildes,off_t offset,int whence)
参数：	fildes    文件描述符 offset    移动的距离 wence   SEEK_SET=>文件的开始         SEEK_CUR=>当前位子         SEEK_END=>文件结束
返回值：	-1      遇到错误 Ildpos   指针变化前的位子

       lseek改变文件描述符所关联的指针的位置，新的位置由offset和wence来指定，wence是基准位置，基准位子可以是文件的开始（0）、当前位子（1）或文件的结束（2）。 offset是从基准位子开始的偏移量。若wence为SEEK_SET，该文件的偏移设置为距文件开始处offset个字节数。若wence是SEEK_CUR，该文件的偏移设置为其当前值加offset, offset可为正或负。若wence是SEEK_END,该文件的偏移设置为文件长度加offset, offset可为正或负。

       lseek(fd,0,SEEK_END);

       文件位偏移量可以大于文件的当前长度，在这种情况下，对该文件的下一次写将延长该文件，并在文件中构成一个空洞，这一点是允许的。位于文件中没有写过的字节都被读为0。

下面是一个例子：

/*1_4.c*/ #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h>   char buf1[]=”abcdefg”; char buf2[]=”ABCDEFG”;   int main(void) { int fd; if((fd=creat(“file.hole”,0644))==-1)     printf(“creat error”); if(write(fd,buf1,7)!=7)     printf (“buf1 write error”); if(lseek(fd,40,SEEK_SET)==-1)     printf (“lseek error”); if(write(fd,buf2,7)!=7) printf (“buf2 write error”); exit(0); }

 

7.

名称:：	dup/dup2
目标：	复制一个现存的文件描述符.
头文件：	#include <unistd.h>
函数原形：	int dup(int oldfd) int dup2(int oldfd,int newfd)
参数：	oldfd    原有文件描述符 newfd   新的文件描述符
返回值：	-1      遇到错误 int      新文件描述符

　　系统调用dup是用来复制一个文件描述符，也就是将进程u区的文件描述符表中的一项复制一份，使得这两项同时指向系统稳健表的同一表项。

　　系统调用dup复制由参数oldfd指定的文件描述到进程文件描述符表的第一个空表项处。而系统调用dup2复制由参数oldfd指定的文件描述到参数newfd指定的文件描述符表项处。老的文件描述符和新复制的文件描述符可以互换使用。它们共享锁、文件指针和文件状态。例如，对其中一个文件描述符使用系统调用lseek修改文件指针的位置，对另一文件描述符来说文件指针也改变了，其实我们了解了内核的工作原理，这一点很容易理解。因为我们知道，文件指针是放在系统文件表中的。但这两个文件描述符具有不同的close-on-exec标志，因为该标志是存放在文件描述符表中的。

　　该调用成功时，返回值为新的描述符；错误时，返回-1，并设置相应的错误代码errno：

EBADF：参数oldfd不是一个已经打开的文件描述符；或者参数newfd超出允许的文件描述符的取值范围。 
EMFILE：进程打开的文件描述符数量已经到达最大值，但仍然企图打开新的文件描述符。 

　　下面我们来看一个简单的例子。在这个例子中，我们将标准输出（文件描述符为1）关闭，并将一个打开了普通文件“output”的文件描述符复制到标准输出上，因为刚关闭了文件描述符1，所以，文件描述符表的第一个空表项是1。所以，程序以后的printf等向标准输出写的内容都写到了文件中。

利用这个功能我们可以把输出/输入重定向到文件中。下面是一个例子。

/*1_5.c*/ #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <systypes.h> #include <sys/stat.h> #include <string.h> #include <errno.h> #include <fcntl.h>   main(int argc,char *argv[]) { 　　int fd; 　　if ((fd=open(argv[1],O_CREAT|O_RDWR,0644))==-1) 　　　　printf("cannot open output file "); 　　close(1); /* 关闭标准输出 */ 　　if(dup(fd)==-1); /* 复制fd到文件描述符1上 */ 　　    perror(“error”); close(fd); /* 即时关闭不用的文件描述符是一个好习惯 */ 　　printf("This line will write to file "); } 　　该程序执行过程的屏幕拷贝： 　　[wap@wapgw /tmp]$ gcc -o 1_5 1_5.c 　　[wap@wapgw /tmp]$ ./1_5 test1 　　[wap@wapgw /tmp]$ more test1 　　This line will write to file

 

dup2的功能和dup基本相同，只不过是dup2复制oldfd到newfd上。下面是用dup2实现同样的例子。

/*1_6.c*/ #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <systypes.h> #include <sys/stat.h> #include <string.h> #include <errno.h> #include <fcntl.h>   main(int argc,char *argv[]) { int fd; if((fd=open(argv[1],O_WRONLY|O_CREAT,0644))==-1)     perror(“error”); close(1); if(dup2(fd,1)==-1)     perror(“error”); close(fd); printf(“This line will write to file \n”); close(fd); }

 

利用这两个函数我们可以实现管道的功能，有关管道的内容将在后面介绍。

 

8．

名称:：	fcntl
目标：	改变已经打开文件的性质。
头文件：	#include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <fcntl.h>
函数原形：	int fcntl(int fd,int cmd); int fcntl(int fd,int cmd,long arg); int fcntl(int fd,int cmd,struct flock *lock);
参数：	fd       文件描述符 cmd     功能描述位
返回值：	-1      遇到错误 V-node int      依赖于cmd

fcntl函数有5种功能：

1    复制一个现存的文件描述符（cmd=F_DUPFD）

2         获得/设置文件描述符标记（cmd=F_GETFD或F_SETFD）

3         获得/设置文件状态标志（cmd=F_GETFL或F_SETFL）

4         获得/设置异步I/O所有权（cmd=F_GETOWN 或F_SETOWN）

5         获得/设置记录锁（cmd=F_GRTLK,F_SETLK或Ｆ_SETLKW）

 

fcntl的功能之一是重复文件描述字。

fcntl (FileDescriptor, F_DUPFD, 0)等价于Dup(FileDescriptor)

close (New); fcntl(Old, F_DUPFD, New)等价于dup2 (Old,New)