??樊梓慕：個人主頁
???個人專欄：《C語言》《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》《藍橋杯試題》《LeetCode刷題筆記》《實訓項目》《C++》《Linux》《算法》
??每一個不曾起舞的日子，都是對生命的辜負
目錄
前言
1.C語言文件IO
1.1C語言文件IO接口匯總?
1.2當前路徑指的是什么？
?1.3stdin、stdout、stderr
2.系統(tǒng)文件IO
2.1open
參數(shù)const char* pathname
參數(shù)int flags
*位圖方式傳參
參數(shù)mode_t mode
返回值int fd『 簡要理解文件描述符』
2.2close
2.3write?
2.4read
前言
進程周邊的相關(guān)內(nèi)容暫時告一段落，下面我們開始學習文件部分。
學習『 系統(tǒng)文件IO』之前，我會與大家先復習一下C語言部分文件IO的相關(guān)接口，為后面的學習作『 鋪墊』。系統(tǒng)文件IO部分，本篇文章會講解『 基本的系統(tǒng)調(diào)用』：open()、close()、read()、write()，有關(guān)參數(shù)傳遞涉及到『 位圖方式傳遞』，這部分以前沒有學習過，博主也會拿出來簡單的學習一下。
歡迎大家??收藏??以便未來做題時可以快速找到思路，巧妙的方法可以事半功倍。
=========================================================================文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-821074.html
GITEE相關(guān)代碼：??fanfei_c的倉庫??
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1.C語言文件IO
1.1C語言文件IO接口匯總?
在學習C語言期間，我們學習過一些C語言封裝的文件接口：
 |
打開文件 |
 |
關(guān)閉文件 |
 |
寫入一個字符 |
 |
讀取一個字符 |
 |
寫入一個字符串 |
 |
讀取一個字符串 |
 |
格式化寫入數(shù)據(jù) |
 |
格式化讀取數(shù)據(jù) |
 |
向二進制文件寫入數(shù)據(jù) |
 |
從二進制文件讀取數(shù)據(jù) |
 |
設(shè)置文件指針的位置 |
 |
計算當前文件指針相對于起始位置的偏移量 |
 |
設(shè)置文件指針到文件的起始位置 |
 |
判斷文件操作過程中是否發(fā)生錯誤 |
 |
判斷文件指針是否讀取到文件末尾 |
本篇文章不會完全的講解以上C語言文件接口，想要詳細了解的同學可以『 點擊以下內(nèi)容』跳轉(zhuǎn)到博主的有關(guān)C語言文件IO的博客。
『 樊梓慕』文件操作——CSDN
1.2當前路徑指的是什么？
當我們利用C語言IO接口創(chuàng)建文件時，生成的文件默認在『 當前路徑』，可當前路徑具體指的是誰的路徑呢？
- 『 文件是由進程創(chuàng)建』，所以文件的當前路徑也是進程的當前路徑。
在之前學習進程的部分，我們已經(jīng)聊過有關(guān)話題，當前路徑指的是進程在啟動時，會保存當前目錄的路徑，保存到『 /proc/[pid]/cwd』中，該路徑就是進程的當前路徑。
?1.3stdin、stdout、stderr
在之前學習時，我們提到過一個概念：『 Linux下一切皆文件』 ，也就是說鍵盤、顯示器都是文件，這很好理解，我們向普通文件寫入，本質(zhì)上就是向磁盤寫入數(shù)據(jù)，那將對象改為顯示器，是不是就是打印了？
但是，向文件寫入我們一般這么操作：
FILE* fp = fopen("log.txt", "w");
fputs("hello world\n", fp);可是打印我們從未『 打開』顯示器文件，也從未『 傳遞』過流參數(shù)：
printf("hello world\n");這也就說明了：
進程在運行的時候都會『 默認打開』三個輸入輸出流，即標準輸入流、標準輸出流以及標準錯誤流，對應(yīng)到C語言當中就是stdin、stdout以及stderr。
其中，標準輸入流對應(yīng)的設(shè)備就是鍵盤，標準輸出流和標準錯誤流對應(yīng)的設(shè)備都是顯示器。
所以，我們想要實現(xiàn)打印的功能，也可以這樣寫：
fputs("hello world\n", stdout);stdin、stdout以及stderr是C標準庫下的標準輸入輸出錯誤流，其他語言如C++也有對應(yīng)的標準輸入輸出錯誤流：cin、cout和cerr。
2.系統(tǒng)文件IO
?C程序可以直接對硬件進行寫入么？
在之前學習的時候，關(guān)于操作系統(tǒng)我們有過這樣一張圖：
什么意思？
程序不可能也不可以越過操作系統(tǒng)直接操作硬件，還記得『 系統(tǒng)調(diào)用』么？
?也就是說C標準庫中的文件IO接口一定『 封裝了系統(tǒng)調(diào)用』，所以才能利用fopen()、fputs()等函數(shù)對文件進行操作。
那接下來我們就來學習文件IO的系統(tǒng)調(diào)用。
2.1open
?open是打開文件的系統(tǒng)調(diào)用接口。
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);參數(shù)const char* pathname
代表要打開或創(chuàng)建的目標文件。?
- 若pathname以路徑的方式給出，則當需要創(chuàng)建該文件時，就在pathname路徑下進行創(chuàng)建。
- 若pathname以文件名的方式給出，則當需要創(chuàng)建該文件時，默認在當前路徑下進行創(chuàng)建。
參數(shù)int flags
代表文件的打開方式。
| 參數(shù) | 含義 |
|---|---|
| O_RDONLY | 以只讀的方式打開文件 |
| O_WRNOLY | 以只寫的方式打開文件 |
| O_APPEND | 以追加的方式打開文件 |
| O_RDWR | 以讀寫的方式打開文件 |
| O_CREAT | 當目標文件不存在時，創(chuàng)建文件 |
傳遞方式介紹：
例如：以只寫的方式打開文件，當目標文件不存在時自動創(chuàng)建文件，則參數(shù)設(shè)置如下：
O_WRONLY | O_CREAT為什么這么傳遞？？
*位圖方式傳參
?先寫一段代碼：
#define ONE 1
#define TWO (1<<1)
#define THREE (1<<2)
#define FOUR (1<<3)
#define FIVE (1<<4)
void Print(int flag)
{
if(flag & ONE) printf("1\n");
if(flag & TWO) printf("2\n");
if(flag & THREE) printf("3\n");
if(flag & FOUR) printf("4\n");
if(flag & FIVE) printf("5\n");
}
int main()
{
Print(ONE);
printf("----------------------\n");
Print(TWO);
printf("----------------------\n");
Print(ONE|TWO);
printf("----------------------\n");
Print(THREE|FOUR|FIVE);
printf("----------------------\n");
Print(ONE|TWO|THREE|FOUR|FIVE);
}?根據(jù)代碼中的宏定義，這些宏的特點就是所有位加起來只有一個1。?
?Print函數(shù)中五個if中的判斷條件其實就是判斷參數(shù)哪個位為1，如果傳的是ONE，那么ONE與ONE&得到的就是1，為真就打印1，其余的都為假，不打印。
當帶上|操作符后，相當于把兩個參數(shù)的1位合并到一起，比如ONE|TWO得到的就是0011，所以在Print中就會滿足兩個條件flag & ONE 和 flag & TWO。
這就是位圖方式傳參的基本思想。
放到flags中呢？
#define O_RDONLY 0000
#define O_WRONLY 0001
#define O_RDWR 0010
#define O_CREAT 0100之后通過&運算：
int open(arg1, arg2, arg3){
if (arg2&O_RDONLY){
//設(shè)置了O_RDONLY選項
}
if (arg2&O_WRONLY){
//設(shè)置了O_WRONLY選項
}
if (arg2&O_RDWR){
//設(shè)置了O_RDWR選項
}
if (arg2&O_CREAT){
//設(shè)置了O_CREAT選項
}
//...
}所以如果arg2=O_CREAT |?O_WRONLY，即arg2=0101，arg2 &?O_WRONLY =1 && arg2 &?O_CREAT =1就達到了『 以只寫的方式打開文件，當目標文件不存在時自動創(chuàng)建文件』的目的。
這就是『 位圖方式傳參』。
參數(shù)mode_t mode
代表創(chuàng)建文件的默認權(quán)限。
例如：將mode設(shè)置為0666，則創(chuàng)建出來的文件權(quán)限如下：
-rw-rw-rw-但『 實際上』創(chuàng)建出來文件的權(quán)限值還會受到umask（文件默認掩碼）的影響。
實際創(chuàng)建出來文件的權(quán)限為：mode減去對應(yīng)位的umask值。
umask的默認值默認為0002，所以當我們設(shè)置mode值為0666時實際創(chuàng)建出來文件的權(quán)限為0664。
若想創(chuàng)建出來文件的權(quán)限值不受umask的影響，則需要在創(chuàng)建文件前使用umask函數(shù)將文件默認掩碼設(shè)置為0。
umask(0); //將文件默認掩碼設(shè)置為0如果不需要創(chuàng)建新的文件，則使用兩個參數(shù)的open即可。?
返回值int fd『 簡要理解文件描述符』
代表打開文件的『 文件描述符』。
- fd>0：返回的是文件描述符。
- fd==-1：代表打開文件失敗。
一個進程可以打開多個文件：????????
#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{
umask(0);
int fd1 = open("log1.txt", O_RDONLY | O_CREAT, 0666);
int fd2 = open("log2.txt", O_RDONLY | O_CREAT, 0666);
int fd3 = open("log3.txt", O_RDONLY | O_CREAT, 0666);
int fd4 = open("log4.txt", O_RDONLY | O_CREAT, 0666);
int fd5 = open("log5.txt", O_RDONLY | O_CREAT, 0666);
printf("fd1:%d\n", fd1);
printf("fd2:%d\n", fd2);
printf("fd3:%d\n", fd3);
printf("fd4:%d\n", fd4);
printf("fd5:%d\n", fd5);
return 0;
}
?為什么是從3開始呢？
我們剛才講進程默認會打開三個輸入輸出流：標準輸入流、標準輸出流、標準錯誤流。
所以0、1、2分別代表了它們。
從而我們得到文件描述符的分配規(guī)則：
找到當前沒有被使用的最小的下標，作為新的文件描述符。?
2.2close
close是關(guān)閉文件的系統(tǒng)調(diào)用接口。
int close(int fd);//參數(shù)fd是文件描述符- 關(guān)閉文件成功返回0；
- 關(guān)閉文件失敗返回-1。
2.3write?
write是寫入文件的系統(tǒng)調(diào)用接口。
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);功能：將buf位置開始向后count字節(jié)的數(shù)據(jù)寫入文件描述符為fd的文件當中。
- 寫入成功，返回寫入數(shù)據(jù)的字節(jié)個數(shù)。
- 寫入失敗，返回-1。
例如：?
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{
int fd = open("log.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0666);
if (fd < 0){
perror("open");
return 1;
}
const char* msg = "hello syscall\n";
for (int i = 0; i < 5; i++){
write(fd, msg, strlen(msg));
}
close(fd);
return 0;
}
2.4read
read是讀取文件的系統(tǒng)調(diào)用接口。
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);功能：從文件描述符為fd的文件讀取count字節(jié)的數(shù)據(jù)到buf位置當中。
- 讀取成功，返回讀取數(shù)據(jù)的字節(jié)個數(shù)。
- 讀取失敗，返回-1。
例如：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{
int fd = open("log.txt", O_RDONLY);
if (fd < 0){
perror("open");
return 1;
}
char ch;
while (1){
ssize_t s = read(fd, &ch, 1);
if (s <= 0){
break;
}
write(1, &ch, 1);
//向文件描述符為1的文件寫入數(shù)據(jù)，即向標準輸出流（顯示器）寫入數(shù)據(jù)
}
close(fd);
return 0;
}
當然對于文件管理來說還有很多需要講解的細節(jié)，博主會放到下一篇文章中詳細講解，下一篇文章會深入學習『 Linux系統(tǒng)是如何管理文件的』，『 文件描述符在其中又扮演了怎樣的角色』，『 怎么理解Linux下一切皆文件』等等內(nèi)容，本篇文章只是文件部分的簡單開頭，主要目的是為了『 作鋪墊』，更多內(nèi)容，請持續(xù)關(guān)注博主Linux系列文章。?
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