Linux环境编程第三天笔记

Linux环境编程第三天笔记

标准文件I/O与系统文件I/O

1. 系统文件I/O是Linux内核提供的系统调用函数，无缓冲机制，直接与内核交互。

2. 标准文件I/O是基于C标准库，实现的函数，在用户空间维护缓冲区

效率：标准I/O > 系统文件I/O

各类文件

在Linux中，文件分为7种

open和openat

调用open或openat可以打开或创建一个文件。

返回值：若成功，返回文件描述符，若失败，返回-1。

#include <fcntl.c> ​ int open(const char *path,int oflag); int open(const char *path,int oflag，mode_t mode);//mode为八进制权限 ​ int1 openat(int fd,const char *pa1th,int oflag)

path是打开或创建的文件名，oflag是函数的选项

// 场景2：使用目录fd int dir_fd = open("/home", O_RDONLY | O_DIRECTORY);//打开目录 int fd4 = openat(dir_fd, "user/file.txt", O_RDONLY); // 在/home/user/file.txt // 场景3：使用openat + AT_FDCWD int fd2 = openat(AT_FDCWD, "data.txt", O_RDONLY);//默认工作目录为进程的启动目录 // 场景3：改变当前工作目录后 chdir("/tmp"); int fd3 = openat(AT_FDCWD, "temp.txt", O_RDONLY); // 在/tmp目录下打开temp.txt

close

可以调用close关闭一个打开的文件。

返回值：若成功，返回0，若失败返回-1

#include <unistd.h> int closen (int fd);

关闭一个文件时还会释放该进程加在该文件上的所有记录锁。

当一个进程终止时，内核自动关闭它所有的打开文件。

lseek

每个打开的文件都有一个与其相关联的“当前文件偏移量”，通常读写操作都从当前文件偏移量处开始，当打开一个文件时，偏移量默认为0。

lseek可以显示地为一个打开文件设置偏移量。

返回值：若成功，返回新的文件偏移量，若失败，返回-1。

#include <unistd.h> off_t lseek(int fd,off_t offset,int whence);

通过返回值可以用来测试文件是否可以设置偏移量

文件偏移量可以大于等于文件当前长度，这种情况下，文件下次写将加长该文件。

文件中未被写的字节都被读为0。

read

read函数可以从打开的文件中读数据

返回值：成功：读到字节数（若已到文件尾，返回0），失败：返回-1

#include <unistd.h> ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

参数buf为用户申请的缓冲区，参数count为要读取的字节数。

当从终端开始读时，通常最多一次读一行（如果标准输出是连接到终端，则它是行缓冲的，否则是全缓冲的）。

write

write可以向打开的文件写入数据

返回值：成功：返回写入的字节数；失败：返回-1

#include <unistd.h> ​ ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

参数buf为用户申请的缓冲区，参数count要写入的字节数。

对于普通文件，写操作从文件当前偏移量处开始。

ioctl和fcntl

除非不得已，否则尽量使用fcntl。

#include <sys/ioctl.h> ​ int ioctl(int fd, unsigned long request, ...);

• fd：文件描述符（通常是设备文件）

• request：请求码（设备特定）

• ...：可变参数，通常是指向数据的指针

#include <fcntl.h> ​ int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );

mmap

mmap可以在进程的虚拟内存空间种映射出一块内存区域，并指定一个文件，用文件数据初始化这块内存，文件数据和内存中的数据一一对应

#include <sys/mman.h> ​ void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);