一. linux常用文件IO接口

1.1. 文件描述符

1.1.1.?文件描述符的本質(zhì)是一個數(shù)字，這個數(shù)字本質(zhì)上是進(jìn)程表中文件描述符表的一個表項，進(jìn)程通過文件描述符作為index去索引查表得到文件表指針，再間接訪問得到這個文件對應(yīng)的文件表。

1.1.2.?文件描述符這個數(shù)字是open系統(tǒng)調(diào)用內(nèi)部由操作系統(tǒng)自動分配的，操作系統(tǒng)分配這個fd時也不是隨意分配，也是遵照一定的規(guī)律的：fd從0開始依次增加。fd也是有最大限制的，在linux的早期版本中(0.11)fd最大是20，所以當(dāng)時一個進(jìn)程最多允許打開20個文件。linux中文件描述符表是個數(shù)組(不是鏈表)，所以這個文件描述符表其實就是一個數(shù)組，fd是index，文件表指針是value。當(dāng)我們?nèi)pen時，內(nèi)核會從文件描述符表中挑選一個最小的未被使用的數(shù)字給我們返回。

1.1.3.?fd中0、1、2已經(jīng)默認(rèn)被系統(tǒng)占用了，因此用戶進(jìn)程得到的最小的fd就是3了。這三個文件對應(yīng)的fd就是0、1、2。這三個文件分別叫stdin、stdout、stderr。也就是標(biāo)準(zhǔn)輸入、標(biāo)準(zhǔn)輸出、標(biāo)準(zhǔn)錯誤。

1.2.?open

1.2.1.?在linux系統(tǒng)中要操作一個文件，一般是先open打開一個文件，得到一個文件描述符，然后對文件進(jìn)行讀寫操作(或其他操作)，最后close關(guān)閉文件即可

1.2.2.?文件平時是存在塊設(shè)備中的文件系統(tǒng)中的，我們把這種文件叫靜態(tài)文件。當(dāng)我們?nèi)pen打開一個文件時，linux內(nèi)核做的操作包括：內(nèi)核在進(jìn)程中建立了一個打開文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，記錄下我們打開的這個文件；內(nèi)核在內(nèi)存中申請一段內(nèi)存，并且將靜態(tài)文件的內(nèi)容從塊設(shè)備中讀取到內(nèi)存中特定地址管理存放(叫動態(tài)文件)。

1.2.3.?打開文件后，以后對這個文件的讀寫操作，都是針對內(nèi)存中這一份動態(tài)文件的，而并不是針對靜態(tài)文件的。當(dāng)我們對動態(tài)文件進(jìn)行讀寫后，此時內(nèi)存中的動態(tài)文件和塊設(shè)備中的靜態(tài)文件就不同步了，當(dāng)我們close關(guān)閉動態(tài)文件時，close內(nèi)部內(nèi)核將內(nèi)存中的動態(tài)文件的內(nèi)容去更新(同步)塊設(shè)備中的靜態(tài)文件。這樣做主要由于：塊設(shè)備本身有讀寫限制(回憶NnadFlash、SD等塊設(shè)備的讀寫特征)，本身對塊設(shè)備進(jìn)行操作非常不靈活。而內(nèi)存可以按字節(jié)為單位來操作，而且可以隨機(jī)操作(內(nèi)存就叫RAM，random)，很靈活。所以內(nèi)核設(shè)計文件操作時就這么設(shè)計了。

1.3.?read

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

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a. fd表示要讀取哪個文件，fd一般由前面的open返回得到

b.?buf是應(yīng)用程序自己提供的一段內(nèi)存緩沖區(qū)，用來存儲讀出的內(nèi)容

c.?count是我們要讀取的字節(jié)數(shù)

d.?返回值ssize_t類型是linux內(nèi)核用typedef重定義的一個類型(其實就是int)，返回值表示成功讀取的字節(jié)數(shù)。

1.4. write

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

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1.4.1.?寫入用write系統(tǒng)調(diào)用，write的原型和理解方法和read相似

1.5.?lseek

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

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1.5.1.?文件指針：當(dāng)我們要對一個文件進(jìn)行讀寫時，一定需要先打開這個文件，所以我們讀寫的所有文件都是動態(tài)文件。動態(tài)文件在內(nèi)存中的形態(tài)就是文件流的形式。

1.5.2.?在動態(tài)文件中，我們會通過文件指針來表征這個正在操作的位置。所謂文件指針，就是我們文件管理表這個結(jié)構(gòu)體里面的一個指針。所以文件指針其實是vnode中的一個元素。這個指針表示當(dāng)前我們正在操作文件流的哪個位置。這個指針不能被直接訪問，linux系統(tǒng)用lseek函數(shù)來訪問這個文件指針。

1.5.3.?當(dāng)我們打開一個空文件時，默認(rèn)情況下文件指針指向文件流的開始。所以這時候去write時寫入就是從文件開頭開始的。write和read函數(shù)本身自帶移動文件指針的功能，所以當(dāng)我write了n個字節(jié)后，文件指針會自動向后移動n位。如果需要人為的隨意更改文件指針，那就只能通過lseek函數(shù)了

1.5.4.?用lseek計算文件長度(length?=?lseek(fd,SEEK_END))

1.6. close

int close(int fd);

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1.6.1. 關(guān)閉打開的文件

PS：實時查man手冊

(1)當(dāng)我們寫應(yīng)用程序時，很多API原型都不可能記得，所以要實時查詢，用man手冊

(2)man 1 xx查linux shell命令，man 2 xxx查API， man 3 xxx查庫函數(shù)

二.?open函數(shù)的flag詳解

2.1.?讀寫權(quán)限

a.?O_RDONLY就表示以只讀方式打開，

b.?O_WRONLY表示以只寫方式打開，

c.?O_RDWR表示以可讀可寫方式打開

2.2.?打開存在并有內(nèi)容的文件時

2.3.?打開不存在的文件時

2.4.?O_NONBLOCK

2.5.?O_SYNC

三.?文件讀寫的一些細(xì)節(jié)

3.1.?errno

3.2.?perror

3.3.?文件IO效率和標(biāo)準(zhǔn)IO

四.?退出進(jìn)程方式

4.1. 在main(main函數(shù)由其父進(jìn)程調(diào)用，故返回后進(jìn)程就over)用return，一般原則是程序正常終止return 0，如果程序異常終止則return -1。

4.2. 正式終止進(jìn)程(程序)應(yīng)該使用exit或者_(dá)exit或者_(dá)Exit之一。

五.?文件共享的實現(xiàn)方式

#include #include#include#include#include#include

int main(int argc,char *argv[])

{int fd1 = -1,fd2 = -1; //fd 就是file descriptor，文件描述符

char buf[100] = {0};char writebuf[20] = "l love linux";int ret = -1;//第一步：打開文件

fd1 = open("a.txt",O_RDWR);

fd2= open("a.txt",O_RDWR);//fd = open("a.txt",O_RDONLY);

if ((-1 == fd1) || (fd2 == -1)) //有時候也寫成： (fd < 0)

{//printf("\n");

perror("");//return -1;

_exit(-1);

}else{

printf("文件打開成功，fd1 = %d. fd2 = %d.\n",fd1,fd2);

}#if 0

//第二步：讀寫文件//write(fd,writebuf,strlen(writebuf));if (ret < 0)

{//printf("write失敗.\n");

perror("write失敗");

_exit(-1);

}else{

printf("write成功，寫入了%d個字符\n",ret);

}#endif

#if 1

while(1)

{//0,sizeof(buf));

ret= read(fd1,buf,2);if (ret < 0)

{

printf("read失敗\n");

_exit(-1);

}else{//printf("實際讀取了%d字節(jié).\n",ret);

printf("fd1：[%s].\n",buf);

}

sleep(1);//sizeof(buf));

ret= read(fd2,ret);

printf("fd2：[%s].\n",buf);

}

}#endif

//第三步：關(guān)閉文件

close(fd1);

close(fd2);

_exit(0);

}

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總結(jié)

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