文件IO（20250217）

1. 文件IO

系统调用Linux内核提供的文件操作接口

1. 打开文件  open
2. 读写文件  read/write
3. 关闭文件  close

1.1  open函数

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

pathname：文件路径名，指向要打开的文件路径名，或者文件名，文件路径为绝对路径，文件名则是再当前路径下的

flags(打开方式)

• O_RDONLY:只读
• O_WRONLY:只写
• O_RDWR:读写
• O_CREAT:创建，创建时可添加0664赋予被创建文件权限
• O_TRUNC:清空存在的文件
• O_APPENDD：文件存在时，（文件末尾）追加写

与标准IO的打开方式对比：

• ‘r’:O_RDONLY
• 'r+':O_RDWR
• 'w':O_RDONLY | O_CREAT | O_TRUNC
• 'w+':O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC
• 'a':O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND
• 'a+':RDWR | O_CREAT | O_APPEND

返回值:
            成功返回文件描述符 (最近最小未使用)
            失败返回-1

1.2 文件描述符

小且非负整型数据，代表了一个已打开的文件

1. 操作系统会为已打开文件分配文件描述符
2. 默认文件描述符范围：0-1023；
3. 文件描述符分配原则：最小未被使用原则

系统已打开的三个文件描述符：0， 1， 2

• 0：标准输入设备，对于标准io的stdin
• 1：标准输出设备，对应标准io的stdout；
• 2：标准出错设备，对应标准io的stderr 

已打开的文件在使用完毕后，应及时关闭文件，否则会导致文件描述符泄露。当文件描述符不够用时，可通过修改文件配置提升文件描述符上限。

r/w/x分别对应可读、可写和可执行

1.3 write函数

ssize_t write(int fd,  const  void *buf, size_t count);
        功能:
            通过文件描述符向文件中写一串数据
        参数:
            fd:文件描述符
            buf:要写入文件的字符串的首地址
            count:要写入字符的个数
        返回值: 
            成功返回实际写入的个数
            失败返回-1

1.4 read函数

        ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
        功能:
            通过文件描述符读取文件中的数据
        参数:
            fd:文件描述符
            buf:存放数据空间的首地址
            count:要读到数据的个数
        返回值:
            成功返回读到数据的个数
            失败返回-1
            读到文件结尾返回0

1.5 文件偏移函数lseek

off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
        功能:
            重定位一个文件描述符的偏移量（文件定位器）
        参数:
            fd:文件描述符
            offset:偏移量
                        正:向后偏移
                        负:向前偏移
                        零:不偏移
            whence:
                SEEK_SET
                SEEK_CUR
                SEEK_END
        返回值:
            成功返回当前偏移量的值（off_t   long int）
            失败返回-1 

2. 时间相关函数

头文件time.h

2.1 time 

t        ime_t time(time_t *t);
          功能:
            获得1970年1月1日到现在的秒数 
          参数:
            t:存放秒数空间的首地址
          返回值:
            成功返回1970年1月1日到现在的秒数 （time_t   long）
            失败返回-1

2.2 ctime

        char *ctime(const time_t *timep);
          功能:
            将秒数转换为字符串时间
          参数:
            timep:1970年1月1日到现在的秒数
          返回值:
            成功返回时间字符串首地址
            失败返回NULL

2.3 localtime

        struct tm *localtime(const time_t *timep);
           功能:
            将秒数转换为时间结构体
           参数:
            timep:存放秒数空间首地址
           返回值:
            成功返回包含时间结构体空间首地址
            失败返回NULL

struct tm {int tm_sec;         /* seconds */int tm_min;         /* minutes */int tm_hour;        /* hours */int tm_mday;        /* day of the month */int tm_mon;         /* month */int tm_year;        /* year */int tm_wday;        /* day of the week */int tm_yday;        /* day in the year */int tm_isdst;       /* daylight saving time */};

3. printf函数

*int printf(const char *format, ...);

        将格式化的字符串打印到终端

int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);

        将格式化后的字符串写入到文件流指针所对用的文件

int dprintf(int fd, const char *format, ...);

        将格式化后的字符串写入到文件描述符所对用的文件里

*int sprintf(char *str, const char *format, ...);

        将格式化后的字符串写入到str所指向的内存空间