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Linux-文件IO

news 来源：原创 2025/9/22 12:02:03

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

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