00. 目錄

文章目錄

• • 00. 目錄
  • 01. 文件描述符
  • 02. 常用文件IO函數(shù)
  • • 2.1 open函數(shù)
    • 2.2 close函數(shù)
    • 2.3 read函數(shù)
    • 2.4 write函數(shù)
  • 03. 案例實(shí)戰(zhàn)
  • 04. 附錄

01. 文件描述符

在 Linux 的世界里，一切設(shè)備皆文件。我們可以使用系統(tǒng)調(diào)用中 I/O 的函數(shù)（I：input，輸入；O：output，輸出），對文件進(jìn)行相應(yīng)的操作（ open()、close()、write() 、read() 等）。

打開現(xiàn)存文件或新建文件時(shí)，系統(tǒng)（內(nèi)核）會(huì)返回一個(gè)文件描述符，文件描述符用來指定已打開的文件。這個(gè)文件描述符相當(dāng)于這個(gè)已打開文件的標(biāo)號，文件描述符是非負(fù)整數(shù)，是文件的標(biāo)識，操作這個(gè)文件描述符相當(dāng)于操作這個(gè)描述符所指定的文件。

程序運(yùn)行起來后（每個(gè)進(jìn)程）都有一張文件描述符的表，標(biāo)準(zhǔn)輸入、標(biāo)準(zhǔn)輸出、標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出設(shè)備文件被打開，對應(yīng)的文件描述符 0、1、2 記錄在表中。程序運(yùn)行起來后這三個(gè)文件描述符是默認(rèn)打開的。

#define STDIN_FILENO 0 //標(biāo)準(zhǔn)輸入的文件描述符#define STDOUT_FILENO 1 //標(biāo)準(zhǔn)輸出的文件描述符#define STDERR_FILENO 2 //標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤的文件描述符

在程序運(yùn)行起來后打開其他文件時(shí)，系統(tǒng)會(huì)返回文件描述符表中最小可用的文件描述符，并將此文件描述符記錄在表中。Linux 中一個(gè)進(jìn)程最多只能打開 NR_OPEN_DEFAULT （即1024）個(gè)文件，故當(dāng)文件不再使用時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)用 close() 函數(shù)關(guān)閉文件。

02. 常用文件IO函數(shù)

2.1 open函數(shù)

#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);int creat(const char *pathname, mode_t mode); 功能：打開文件，如果文件不存在則可以選擇創(chuàng)建。 參數(shù)：pathname：文件的路徑及文件名flags：打開文件的行為標(biāo)志，必選項(xiàng) O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWRmode：這個(gè)參數(shù)，只有在文件不存在時(shí)有效，指新建文件時(shí)指定文件的權(quán)限 返回值：成功：成功返回打開的文件描述符失敗：-1

flags取值:

mode: 這個(gè)參數(shù)，只有在文件不存在時(shí)有效，指新建文件時(shí)指定文件的權(quán)限

2.2 close函數(shù)

#include <unistd.h>int close(int fd); 功能：關(guān)閉已打開的文件 參數(shù)：fd : 文件描述符，open()的返回值 返回值：成功：0失敗： -1, 并設(shè)置errno

需要說明的是，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程終止時(shí)，內(nèi)核對該進(jìn)程所有尚未關(guān)閉的文件描述符調(diào)用close關(guān)閉，所以即使用戶程序不調(diào)用close，在終止時(shí)內(nèi)核也會(huì)自動(dòng)關(guān)閉它打開的所有文件。

但是對于一個(gè)長年累月運(yùn)行的程序(比如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器)，打開的文件描述符一定要記得關(guān)閉,否則隨著打開的文件越來越多，會(huì)占用大量文件描述符和系統(tǒng)資源。

2.3 read函數(shù)

#include <unistd.h>ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count); 功能：把指定數(shù)目的數(shù)據(jù)讀到內(nèi)存（緩沖區(qū)） 參數(shù)：fd : 文件描述符buf : 內(nèi)存首地址count : 讀取的字節(jié)個(gè)數(shù) 返回值：成功：實(shí)際讀取到的字節(jié)個(gè)數(shù)失敗： - 1

2.4 write函數(shù)

#include <unistd.h>ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count); 功能：把指定數(shù)目的數(shù)據(jù)寫到文件（fd） 參數(shù)：fd : 文件描述符buf : 數(shù)據(jù)首地址 count : 寫入數(shù)據(jù)的長度（字節(jié)） 返回值：成功：實(shí)際寫入數(shù)據(jù)的字節(jié)個(gè)數(shù)失敗： - 1

03. 案例實(shí)戰(zhàn)

實(shí)現(xiàn)文件拷貝功能的程序。

#include <stdio.h> #include <string.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h>#define SIZE 128int main(int argc, char **argv) {int fin = -1;int fout = -1;long ret = -1;char buf[SIZE];if (3 != argc){printf("usage: ./a.out filename1 filename2\n"); goto err0;}//以只讀的方式打開一個(gè)文件fin = open(argv[1], O_RDONLY);if (-1 == fin){perror("open"); goto err0;}//打開文件fout = open(argv[2], O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);if (-1 == fout){perror("open"); goto err1;}while(1){memset(buf, 0, SIZE);ret = read(fin, buf, SIZE); if (ret <= 0)break;ret = write(fout, buf, ret);if (ret <= 0)break;}//關(guān)閉文件close(fin);close(fout);return 0; err2:close(fout); err1:close(fin); err0:return -1; }

編譯和測試

04. 附錄

4.1 測試代碼下載：

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【Linux系统编程】Linux文件操作的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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