文件与I/O(-)

1.open/close

open函数可以打开或创建一个文件。

#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);

返回值：成功返回新分配的文件描述符，出错返回-1并设置errno

pathname参数是要打开或创建的文件名，和fopen一样，pathname既可以是相对路径也可以是绝对路径。

flags参数有一系列常数值可供选择，可以同时选择多个常数用按位或运算符连接起来，所以这些常数的宏定义都以O_开头，表示or。

·        O_RDONLY 只读打开

·        O_WRONLY 只写打开

·        O_RDWR 可读可写打开

第三个参数mode指定文件权限, 可以用八进制数表示，比如0644表示-rw-r--r--，也可以用S_IRUSR、S_IWUSR等宏定义按位或起来表示

close函数关闭一个已打开的文件

#include <unistd.h>

int close(int fd);

返回值：成功返回0，出错返回-1并设置errno

参数fd是要关闭的文件描述符

2.read/write

read函数从打开的设备或文件中读取数据

#include <unistd.h>

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

返回值：成功返回读取的字节数，出错返回-1并设置errno，如果在调read之前已到达文件末尾，则这次read返回0

参数count是请求读取的字节数

·        读常规文件时，在读到count个字节之前已到达文件末尾。例如，距文件末尾还有30个字节而请求读100个字节，则read返回30，下次read将返回0。

·        从终端设备读，通常以行为单位，读到换行符就返回了。

·        从网络读，根据不同的传输层协议和内核缓存机制，返回值可能小于请求的字节数。

write函数向打开的设备或文件中写数据

#include <unistd.h>

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

返回值：成功返回写入的字节数，出错返回-1并设置errno

write的返回值通常等于请求写的字节数count，而向终端设备或网络写则不一定。

读常规文件是不会阻塞的，不管读多少字节，read一定会在有限的时间内返回。从终端设备或网络读则不一定，如果从终端输入的数据没有换行符，调用read读终端设备就会阻塞，如果网络上没有接收到数据包，调用read从网络读就会阻塞，至于会阻塞多长时间也是不确定的，如果一直没有数据到达就一直阻塞在那里。同样，写常规文件是不会阻塞的，而向终端设备或网络写则不一定。

阻塞（Block）：当进程调用一个阻塞的系统函数时，该进程被置于睡眠（Sleep）状态，这时内核调度其它进程运行，直到该进程等待的事件发生了（比如网络上接收到数据包，或者调用sleep指定的睡眠时间到了）它才有可能继续运行。与睡眠状态相对的是运行（Running）状态，在Linux内核中，处于运行状态的进程分为两种情况：

·        正在被调度执行。CPU处于该进程的上下文环境中，程序计数器（eip）里保存着该进程的指令地址，通用寄存器里保存着该进程运算过程的中间结果，正在执行该进程的指令，正在读写该进程的地址空间。

·        就 绪状态。该进程不需要等待什么事件发生，随时都可以执行，但CPU暂时还在执行另一个进程，所以该进程在一个就绪队列中等待被内核调度。系统中可能同时有多个就绪的进程，那么该调度谁执行呢？内核的调度算法是基于优先级和时间片的，而且会根据每个进程的运行情况动态调整它的优先级和时间片，让每个进程都能 比较公平地得到机会执行，同时要兼顾用户体验，不能让和用户交互的进程响应太慢

3.lseek

每个打开的文件都记录着当前读写位置，打开文件时读写位置是0，表示文件开头，通常读写多少个字节就会将读写位置往后移多少个字节。但是有一个例外，如果以O_APPEND方式打开，每次写操作都会在文件末尾追加数据，然后将读写位置移到新的文件末尾。lseek和标准I/O库的fseek函数类似，可以移动当前读写位置（或者叫偏移量）

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

参数offset和whence的含义和fseek函数完全相同。只不过第一个参数换成了文件描述符。和fseek一样，偏移量允许超过文件末尾，这种情况下对该文件的下一次写操作将延长文件，中间空洞的部分读出来都是0。

4.fcntl

 fcntl()用来操作文件描述符的一些特性。fcntl 不仅可以施加建议性锁，还可以施加强制锁。同时，fcntl还能对文件的某一记录进行上锁，也就是记录锁。

#include <unistd.h>

#include <fcntl.h>

int fcntl(int fd, int cmd);

int fcntl(int fd, int cmd, long arg);

int fcntl(int fd, int cmd, struct flock *lock);

参数fd代表欲设置的文件描述符

参数cmd代表打算操作的指令，有以下几种情况:

l  F_DUPFD用来查找大于或等于参数arg的最小且仍未使用的文件描述词，并且复制参数fd的文件描述词。执行成功则返回新复制的文件描述词。新描述符与fd共享同一文件表项，但是新描述符有它自己的一套文件描述符标志，其中FD_CLOEXEC文件描述符标志被清除。

l  F_GETFD取得close-on-exec旗标。若此旗标的FD_CLOEXEC位为0，代表在调用exec()相关函数时文件将不会关闭。

l  F_SETFD 设置close-on-exec 旗标。该旗标以参数arg 的FD_CLOEXEC位决定。

l  F_GETFL 取得文件描述词状态旗标，此旗标为open（）的参数flags。

l  F_SETFL 设置文件描述词状态旗标，参数arg为新旗标，但只允许O_APPEND、O_NONBLOCK和O_ASYNC位的改变，其他位的改变将不受影响。

l  F_GETLK 取得文件锁定的状态。

l  F_SETLK 设置文件锁定的状态。此时flcok 结构的l_type 值必须是F_RDLCK、F_WRLCK或F_UNLCK。如果无法建立锁定，则返回-1，错误代码为EACCES 或EAGAIN。

l  F_SETLKW F_SETLK 作用相同，但是无法建立锁定时，此调用会一直等到锁定动作成功为止。若在等待锁定的过程中被信号中断时，会立即返回-1，错误代码为EINTR。

参数lock指针为flock 结构指针

最后

以上就是淡然含羞草为你收集整理的文件与I/O(-)的全部内容，希望文章能够帮你解决文件与I/O(-)所遇到的程序开发问题。

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