Linux-文件IO

1.open函数     

【1】基本概念和使用

#include <fcntl.h>
int open(const char *pathname，int flags);
int open(const char *pathname，int flags，mode_t mode);
功能:
   打开或创建文件
   
参数:
  @pathname  //打开的文件名
  @flags     //操作的标志
             
             //必选
             O_RDONLY  //只读
             O_WRONLY  //只写 
             O_RDWR    //读写 
             
            //附加
            O_APPEND  //追加 
            O_CREAT   //文件不存在 创建 
            O_TRUNC   //文件存在  截短为0 
  @mode     一般不用
            当flags中使用了 O_CREAT 时，需要指定 mode   
            mode 0777
                 0666
                 0444                  
返回值:
  成功 文件描述符
  失败 -1 && errno会被设置 

注：创建文件并设置权限

【2】文件创建好后的权限:
  a.指定的mode 
  b.umask  (掩码) //二进制位 --- 遮住 

  最终文件的权限 = ~umask & mode

        0  7   7   7 
      111 111 111  mode
  0 000 000 010
      111 111 101 ~umask 
       ------------
       111 111 101 
         7    7     5

【3】fopen和open的相互转化

fopen             open
r                O_RDONLY 
r+               O_RDWR

w                O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC 
w+               O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC

a                O_WRONLY|O_APPEND|O_CREAT
a+               O_RDWR |O_APPEND|O_CREAT

2.close 
【1】基本概念

int close(int fd);
功能:
   关闭文件描述符
   以便 再次使用 
参数:
  @fd  要关闭的文件描述符
返回值:
  成功 0
  失败 -1 

【2】文件描述符:
1.非负整型数值 
2.分配原则
  最小未使用   
3.范围 
  0~1023 

3.read函数

#include <unistd.h>
ssize_t  read(int fd,      void *buf, size_t count);
功能: 
    从fd中读数据 ，存到 buf中 
参数:
   @fd 要读取的文件 
   @buf 存放读取到的数据的 内存空间 
   @count 一次要读取的数量(字节)
返回值:
   成功 表示成功读到的字节数 
   失败 -1 && errno 

注：read实现cat

4.write函数

ssize_t write(int fd,const void *buf, size_t count);
功能: 
    把buf中 写到fd中 
参数:
   @fd    要写入的文件 
   @buf   存放数据的 内存空间 
   @count 一次要写入的数量(字节)
返回值:
   成功 表示成功写入的字节数 
   失败 -1 && errno 

注：屏幕读入，屏幕写出

注：read write实现cat

注：read write实现cp

5.lseek函数 

off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
功能:
     重新定位文件偏移量 
参数:
    @fd      要定位的文件 
    @offset  偏移量 
    @whence  参考点 
               SEEK_SET //相对于文件开头的 
                  offset >=0 
               SEEK_CUR //相对于当前位置
                  offset>=0
                  offset<0   //不能超过这个文件开头
               SEEK_END //相对于文件末尾 
                  offset < 0  //不能超过这个文件开头
                  offset >= 0 //可以  --- 创建 空洞 文件
   
返回值:
   成功 从头的偏移量
   失败  -1 && errno

lseek(fd,0,SEEK_SET); //定位到文件开头 
lseek(fd,0,SEEK_END);

获得文件长度:
off_t len = lseek(fd,0,SEEK_END); //off_t <=> long int

注意:
    1、不支持O_APPEND的追加模式，无法生成空洞文件。
    2、lseek函数执行失败,文件指针还在偏移前的位置。
    3、lseek函数在设备文件上偏移无效。 /dev/video0 
    4、fifo，socket 也不支持lseek的操作。

注：lseek创建空洞文件

6.fdopen函数

FILE *fdopen(int fd,const char *mode);
功能:
   将fd 转换  成 FILE * 
参数:
   @fd    要操作fd
   @mode  打开的模式
返回值: 
   成功 FILE *
   失败 NULL

7.fileno函数

int fileno(FILE *stream);
功能:
    将FILE *转换 为 fd
参数:
   @stream  要转换流指针 
返回值:
   成功 fd 
   失败 - && errno   

注：fdopen，fileno实现标准IO和文件IO转化

  

8.库函数和系统调用对比:
【1】库函数: //标准IO
     优点:
         a.方便，功能多 
         b.可移植性好 
           标准 
     不足:
         c.可能存在 安全性 隐患

【2】系统调用:
     优点:
         a.使用起来，简单 ，功能简单
         b.安全性高 
         c.设备文件 ---- 文件IO      ///dev/video0 ----> fopen();     
     缺点:
         c.很多复杂功能需要自己封装设计
         d.可移植性差 

【3】使用的选择:
  标准IO   --- 可移植性 如果操作只是文本数据 
  文件IO   --- 安全性  操作的是硬件 ---文件IO

操作目录:
目录也是一种文件 
类似 标准IO

9.opendir函数

DIR *opendir(const char *name); 
功能:
    打开目录，关联一个目录流
参数:
  @name  要打开的目录名 
返回值:
  成功 返回DIR *
  失败 NULL & errno

10.readdir函数

struct dirent *readdir(DIR *dirp);
功能:
    读取目录项 
参数:
   @dirp 目录流指针 
返回值:
   成功 struct dirent *
   失败 NULL && errno
struct dirent 
{
    ino_t d_ino; /* Inode number */ 
    off_t d_off; /* Not an offset; see below */
    unsigned short d_reclen;/* Length of this record */
    unsigned char d_type;/* Type of file; not supported by all filesystem types */
    char d_name[256]; /* Null-terminated filename */
}

注意:
   读到文件末尾 NULL

注：readdir实现ls

注：reddir实现普通文件和目录的统计

11.closedir函数

int closedir(DIR *dirp);
   功能:
      关闭目录流
   参数:
      @dirp --- 目录流指针 
   返回值:
      成功 0
      失败 -1 &&errno 

12.chdir函数
chdir ("/home/linux"); "../../"
fopen("1.mp4")
int chdir(const char *path);// /home/linux
功能:
    改变当前程序的工作路径
参数:
    path:改变到的路径
返回值:
    成功 返回0
    失败 返回-1

13.getcwd 函数
char *getcwd(char *buf, size_t size);
功能:
    获得当前的工作路径
参数:
    buf:保存工作路径空间的首地址
    size:保存路径空间的长度
返回值:
    成功返回包含路径空间的字符串首地址
    失败返回NULL

注：getcwd获得当前路径，chdir切换路径（只能文件中更改，终端不需要更改）

14.mkdir 函数
int a  =200;

int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);//777  666 --x--x--x
功能:
    创建一个目录
    666-
参数:
    pathname:路径
    mode:
        mode & ~umask  0002
        
返回值:
    成功 返回0
    失败 返回-1

注：创建目录文件

15.rmdir  函数
int rmdir(const char *pathname);
功能:
    删除一个空目录文件
参数:
    pathname:目录文件的名字
返回值:
    成功 返回0
    失败 返回-1