标签：文件函数 int root fd IO Linux include open

1 open打开文件

打开文件
int open(const char *pathname, int flags);
创建文件
int open(const char *pathname, int flags);
关闭文件
int close(int fd);

不是重载，C语言不支持重载，是可变参数

open.c

/*
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <fcntl.h>
    // 函数声明在<fcntl.h>，与flag有关的宏定义在了<sys/types.h>，<sys/stat.h>中
    // 打开一个已经存在的文件
    int open(const char *pathname, int flags);
    参数：
        - pathname：要打开的文件路径
        - flags：对文件的操作权限设置还有其他的设置
          O_RDONLY,  O_WRONLY,  O_RDWR  这三个设置是互斥的
    返回值：返回一个新的文件描述符，如果调用失败，返回-1(此时，errno会被设置成合适的值)
    errno：属于Linux系统函数库，库里面的一个全局变量，记录的是最近的错误号。

    #include <stdio.h>
    void perror(const char *s);
    作用：打印errno对应的错误描述
    s参数：用户描述，比如hello,最终输出的内容是  hello:xxx(实际的错误描述)
*/
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main() {

    // 打开一个文件
    int fd = open("a.txt", O_RDONLY);

    if(fd == -1) {
        perror("尝试打开文件");
    }
    // 读写操作

    // 关闭
    close(fd);

    return 0;
}

运行示例代码。

root@LDY:~/cpp-study/lesson09# gcc open.c -o open
root@LDY:~/cpp-study/lesson09# ./open
尝试打开文件: No such file or directory

2 open创建新文件

create.c

/*
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <fcntl.h>
    //  创建文件
    int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
    参数：
        - pathname：要创建的文件的路径
        - flags：对文件的操作权限和其他的设置
            - 必选项：O_RDONLY,  O_WRONLY, O_RDWR  这三个之间是互斥的
            - 可选项：O_CREAT 文件不存在，创建新文件
        - mode：八进制的数，表示创建出的新的文件的操作权限，比如：0777，
		最终的权限是：mode & ~umask
            0777   ->   111111111
        &   0775   ->   111111101
        ----------------------------
                        111111101
        按位与：0和任何数都为0
        umask的作用就是抹去某些权限。
        本例中，传入0777，umask为0002，最终结果是0775

        flags参数是一个int类型的数据，占4个字节，32位。
        flags 32个位，每一位就是一个标志位。
       （每一种标记都有一位对应1，所以用按位或"|"能实现标记的组合)
          ... 0 0 0 1
        | ... 0 0 1 0
        --------------
          ... 0 0 1 1
*/
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main() {

    // 创建一个新的文件
    int fd = open("create.txt", O_RDWR | O_CREAT, 0777);

    if(fd == -1) {
        perror("open");
    }

    // 关闭
    close(fd);

    return 0;
}

查看当前的umask。

root@LDY:~/cpp-study/lesson09# umask
0022

运行示例代码。

root@LDY:~/cpp-study/lesson09# gcc create.c -o create
root@LDY:~/cpp-study/lesson09# ./create
root@LDY:~/cpp-study/lesson09# ll create.txt
-rwxr-xr-x 1 root root 0 Oct 24 21:57 create.txt*

3 read、write函数

读文件
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
写文件
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

copyfile.c文件复制示例。

/*  
    #include <unistd.h>
    ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
        参数：
            - fd：文件描述符，open得到的，通过这个文件描述符操作某个文件
            - buf：需要读取数据存放的地方，数组的地址（传出参数）
            - count：指定的数组的大小
        返回值：
            - 成功：
                >0: 返回实际的读取到的字节数
                =0：文件已经读取完了
            - 失败：-1 ，并且设置errno

    #include <unistd.h>
    ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
        参数：
            - fd：文件描述符，open得到的，通过这个文件描述符操作某个文件
            - buf：要往磁盘写入的数据，数组
            - count：要写的数据的实际的大小
        返回值：
            成功：实际写入的字节数
            失败：返回-1，并设置errno
*/
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main() {

    // 1.通过open打开English.txt文件
    int srcfd = open("example.txt", O_RDONLY);
    if(srcfd == -1) {
        perror("open");
        return -1;
    }

    // 2.创建一个新的文件（拷贝文件）
    int destfd = open("cpy.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0664);
    if(destfd == -1) {
        perror("open");
        return -1;
    }

    // 3.频繁的读写操作
    char buf[1024] = {0};
    int len = 0;
    while((len = read(srcfd, buf, sizeof(buf))) > 0) {
        write(destfd, buf, len);
    }

    // 4.关闭文件
    close(destfd);
    close(srcfd);

    return 0;
}

运行示例代码。

root@LDY:~/cpp-study/lesson10# gcc copyfile.c -o copy
root@LDY:~/cpp-study/lesson10# ./copy
root@LDY:~/cpp-study/lesson10# tree
.
├── copy
├── copyfile.c
├── cpy.txt
└── example.txt

4 lseek函数

文件指针偏移
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

lseek.c文件扩容示例。

/*  
    标准C库的函数
    #include <stdio.h>
    int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);

    Linux系统函数
    #include <sys/types.h>
    #include <unistd.h>
    off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
        参数：
            - fd：文件描述符，通过open得到的，通过这个fd操作某个文件
            - offset：偏移量
            - whence:
                SEEK_SET
                    设置文件指针的偏移量
                SEEK_CUR
                    设置偏移量：当前位置 + 第二个参数offset的值
                SEEK_END
                    设置偏移量：文件大小 + 第二个参数offset的值
        返回值：返回文件指针的位置


    作用：
        1.移动文件指针到文件头
        lseek(fd, 0, SEEK_SET);

        2.获取当前文件指针的位置
        lseek(fd, 0, SEEK_CUR);

        3.获取文件长度
        lseek(fd, 0, SEEK_END);

        4.拓展文件的长度，当前文件10b, 110b, 增加了100个字节
        lseek(fd, 100, SEEK_END)
        注意：需要写一次数据

*/

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

int main() {

    int fd = open("hello.txt", O_RDWR);

    if(fd == -1) {
        perror("open");
        return -1;
    }

    // 扩展文件的长度
    int ret = lseek(fd, 100, SEEK_END);
    if(ret == -1) {
        perror("lseek");
        return -1;
    }

    // 写入一个空数据,保证扩展成功
    write(fd, " ", 1);

    // 关闭文件
    close(fd);

    return 0;
}

运行前后文件大小变换。

-rw-r--r--  1 root root   11 Oct 25 20:29 hello.txt

-rw-r--r--  1 root root   112 Oct 25 20:36 hello.txt

5 stat、lstat函数

获取文件信息
int stat(const char *pathname, struct stat *statbuf);
获取软连接文件信息
int lstat(const char *pathname, struct stat *statbuf);

stat结构体

struct stat {
	dev_t st_dev; // 文件的设备编号
	ino_t st_ino; // 节点
	mode_t st_mode; // 文件的类型和存取的权限
	nlink_t st_nlink; // 连到该文件的硬连接数目
	uid_t st_uid; // 用户ID
	gid_t st_gid; // 组ID
	dev_t st_rdev; // 设备文件的设备编号
	off_t st_size; // 文件字节数(文件大小)
	blksize_t st_blksize; // 块大小
	blkcnt_t st_blocks; // 块数
	time_t st_atime; // 最后一次访问时间
	time_t st_mtime; // 最后一次修改时间
	time_t st_ctime; // 最后一次改变时间(指属性)
};

stat.c

/*
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <unistd.h>

    int stat(const char *pathname, struct stat *statbuf);
        作用：获取一个文件相关的一些信息
        参数:
            - pathname：操作的文件的路径
            - statbuf：结构体变量，传出参数，用于保存获取到的文件的信息
        返回值：
            成功：返回0
            失败：返回-1 设置errno

    int lstat(const char *pathname, struct stat *statbuf);
        作用：获取软连接文件相关的一些信息
        参数:
            - pathname：操作的文件的路径
            - statbuf：结构体变量，传出参数，用于保存获取到的文件的信息
        返回值：
            成功：返回0
            失败：返回-1 设置errno

*/

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main() {

    struct stat statbuf;

    int ret = stat("a.txt", &statbuf);

    if(ret == -1) {
        perror("stat");
        return -1;
    }

    printf("size: %ld\n", statbuf.st_size);

    return 0;
}

运行示例代码。

root@LDY:~/cpp-study/lesson12# gcc stat.c -o stat
root@LDY:~/cpp-study/lesson12# ./stat
size: 11

st_mode变量

6 案例：模拟`ls -l`命令

参考链接
https://www.nowcoder.com/study/live/504/1/24

标签：文件,函数,int,root,fd,IO,Linux,include,open
From： https://www.cnblogs.com/dalelee/p/16822761.html

（六）Linux系统IO函数

1 open打开文件

2 open创建新文件

3 read、write函数

4 lseek函数

5 stat、lstat函数

6 案例：模拟`ls -l`命令

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