Linux——基础IO

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文章目录

一、C语言IO

1、写文件

#include<stdio.h>#include<string.h>intmain(){
 FILE *fp =fopen("myfile","w");if(!fp){printf("fopen error!\n");}constchar*msg ="hello bit!\n";int count =5;while(count--){fwrite(msg,strlen(msg),1, fp);}fclose(fp);return0;}

2、读文件

#include<stdio.h>#include<string.h>intmain(){
 FILE *fp =fopen("myfile","r");if(!fp){printf("fopen error!\n");}char buf[1024];constchar*msg ="hello bit!\n";while(1){//注意返回值和参数，此处有坑，仔细查看man手册关于该函数的说明ssize_t s =fread(buf,1,strlen(msg), fp);if(s >0){
 buf[s]=0;printf("%s", buf);}if(feof(fp)){break;}}fclose(fp);return0;}

3、stdin & stdout & stderr

C默认会打开三个输入输出流，分别是stdin, stdout, stderr
仔细观察发现，这三个流的类型都是FILE*, fopen返回值类型，文件指针

二、系统文件I/O

1、写文件

#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>#include<unistd.h>#include<string.h>intmain(){umask(0);int fd =open("myfile", O_WRONLY|O_CREAT,0644);if(fd <0){perror("open");return1;}int count =5;constchar*msg ="hello bit!\n";int len =strlen(msg);while(count--){write(fd, msg, len);//fd: 后面讲， msg：缓冲区首地址， len: 本次读取，期望写入多少个字节的数 据。 返回值：实际写了多少字节数据}close(fd);return0;}

2、读文件

#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>#include<unistd.h>#include<string.h>intmain(){int fd =open("myfile", O_RDONLY);if(fd <0){perror("open");return1;}constchar*msg ="hello bit!\n";char buf[1024];while(1){ssize_t s =read(fd, buf,strlen(msg));//类比writeif(s >0){printf("%s", buf);}else{break;}}close(fd);return0;}

三、接口介绍

使用man2号手册

#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>intopen(constchar*pathname,int flags);intopen(constchar*pathname,int flags,mode_t mode);
pathname: 要打开或创建的目标文件
flags: 打开文件时，可以传入多个参数选项，用下面的一个或者多个常量进行“或”运算，构成flags。
参数:
 O_RDONLY: 只读打开
 O_WRONLY: 只写打开
 O_RDWR : 读，写打开
 这三个常量，必须指定一个且只能指定一个
 O_CREAT : 若文件不存在，则创建它。需要使用mode选项，来指明新文件的访问权限
 O_APPEND: 追加写
 返回值：
 成功：新打开的文件描述符
 失败：-1

四、文件描述符fd

Linux进程默认情况下会有3个缺省打开的文件描述符，分别是标准输入0， 标准输出1， 标准错误2.
0,1,2对应的物理设备一般是：键盘，显示器，显示器

而现在知道，文件描述符就是从0开始的小整数。当我们打开文件时，操作系统在内存中要创建相应的数据结构来描述目标文件。于是就有了file结构体。表示一个已经打开的文件对象。而进程执行open系统调用，所以必须让进程和文件关联起来。每个进程都有一个指针*files, 指向一张表files_struct,该表最重的部分就是包涵一个指针数组，每个元素都是一个指向打开文件的指针！所以，本质上，文件描述符就是该数组标。所以，只要拿着文件描述符，就可以找到对应的文件

五、文件描述符的分配规则

直接看代码：

#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>intmain(){int fd =open("myfile", O_RDONLY);if(fd <0){perror("open");return1;}printf("fd: %d\n", fd);close(fd);return0;}

发现输入3

关闭0或者2

#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>intmain(){close(0);//close(2);int fd =open("myfile", O_RDONLY);if(fd <0){perror("open");return1;}printf("fd: %d\n", fd);close(fd);return0;}

发现是结果是： fd: 0 或者 fd 2 可见，文件描述符的分配规则：在files_struct数组当中，找到当前没有被使用的最小的一个下标，作为新的文件描述符。

六、重定向

那如果关闭1呢？看代码：

#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>#include<stdlib.h>intmain(){close(1);int fd =open("myfile", O_WRONLY|O_CREAT,00644);if(fd <0){perror("open");return1;}printf("fd: %d\n", fd);fflush(stdout);close(fd);exit(0);}

此时，我们发现，本来应该输出到显示器上的内容，输出到了文件 myfile 当中，其中，fd＝1。这种现象叫做输出重定向。常见的重定向有:>, >>, <

那重定向的本质是什么呢？

使用 dup2 系统调用

#include<stdio.h>#include<unistd.h>#include<fcntl.h>intmain(){int fd =open("./log", O_CREAT | O_RDWR);if(fd <0){perror("open");return1;}close(1);dup2(fd,1);for(;;){char buf[1024]={0};ssize_t read_size =read(0, buf,sizeof(buf)-1);if(read_size <0){perror("read");break;}printf("%s", buf);fflush(stdout);}return0;}