【Linux】Linux文件IO常规操作

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前言

Linux 文件 IO 操作指的是在 Linux 系统上对文件进行读取和写入的操作。它是通过与文件系统交互来读取和写入文件中的数据。

在 Linux 中，文件被视为一系列字节的有序集合，每个文件都有一个相关联的文件描述符，用于标识该文件的唯一标识符。文件 IO 操作允许程序从文件读取数据或将数据写入文件。

文件 IO 操作通常包括以下几个主要方面：

open函数

intopen(char*pathname,int flags);-->#include<unisd.h>

参数：
pathname ：欲打开的文件路径名
flags：文件打开方式 -->需包含头文件#include<fcntl.h>
选项：
O_RDONLY：只读方式打开文件。
O_WRONLY：只写方式打开文件。
O_RDWR：读写方式打开文件。
O_CREAT：如果文件不存在，则创建该文件。
mode：文件的访问权限，常用的 mode 包括：
S_IRUSR：用户可读权限。
S_IWUSR：用户可写权限

返回值：
成功： 打开文件所得到对应的文件标识符（整数）
失败： -1 设置errno

intopen(char*pathname,int flags mode_t mode);

参数：
pathname ：欲打开的文件路径名
flags：文件打开方式
mode：参数3使用的前提，参数2指定了O_CREAT 取值是8进制数，用来描述文件的访问权限
创建文件最终权限= mode & ~umask
返回值：
成功： 打开文件所得到对应的文件标识符（整数）
失败： -1 设置errno

1 #include<stdio.h>2 #include<fcntl.h>3 #include<unistd.h>4intmain(void)5{6int fd;7  fd=open("./test.cp", O_,0551);8printf("fd = %d\n",fd);9close(fd);10return0;1112}13

close函数

intclose(int fd);

错误处理函数：
与errno相关

printf("xxx error: %s\n",errno);

read函数

ssize_tread(int fd,void* buf ,size_t count);

参数：
fd ：文件描述符
buf：存数据的缓冲区
count：缓冲区大小

返回值：
0：表示读到文件末尾
成功：读到的字节数
失败：-1，设置errno
如果-1 ，并且erron = EAGIN 或 EWOULDBLOCK，说明不是read失败，而是read再以非阻塞方式读取一个设备文件（网络文件），并且文件无数据

write函数

ssize_twrite(int fd,constvoid* buf ,size_t count);

参数：
fd： 文件描述符
buf：待写出数据的缓冲区
count：数据大小

返回值：
成功：写入的字节数
失败： -1 设置 errno

fcntl函数

int flgs =fcntl(fd,F_GETFL);

flgs|=O_NONBLOCK

fcntl(fd,F_GETFL,flgs);
获取文件状态：F_GETFL
设置文件状态：F_SETFL

文件描述符

PCB进程控制块：本质是结构体
成员：文件描述符表
文件描述符0/1/2/3/4…1023
0–STDIN_FILENO
1–STDOUT_FILENO
2–STDERR_FILENO

阻塞/非阻塞

是设备文件，网络文件的属性

阻塞：当进程调用一个阻塞的系统函数时，该进程被置于睡眠状态，这时内核调度其他进程运行，直到该进程等待的事件发生了，才会继续运行。
与睡眠状态相对的是运行状态，在Linux内核中，处于运行状态的进程分为两种状态：

正在被调度执行。CPU处于该进程的上下文环境中，程序计数器里保存着该进程的2指令地址，通常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。 此进程随时可以执行，但是当CPU还在执行另一个进程时。该进程就会在一个就绪队列中等待被内核调用

产生阻塞的场景。读设备文件，读网络文件（读常规文件无阻塞概念）
/dev/tty --终端文件
open（“/dev/tty”，ORDWR|O_NONBLOCK）设置/dev/tty非阻塞状态（默认为阻塞状态）

lseek函数

off_tlseek(int fd, off_offset,int whence);

参数：
fd：文件描述符
offset：偏移量
whence：起始偏移位置：SEEK_SET/SEEK_CUR/SEEK_END
SEEK_SET：从文件开头计算偏移量。
SEEK_CUR：从当前位置计算偏移量。
SEEK_END：从文件结尾计算偏移量。

返回值：
成功：较起始位置偏移量
失败：-1 errno

查看：
od_tcx filename 查看文件的16进制
od_tcx filename 查看文件的16进制

应用场景：
1.文化的 读，写使用同一偏移位置
2.使用lseek获取文件大小
3.使用lseek拓展文件大小，要想使文件大小真正拓展，必须要引起IO操作。

传入参数

指针作为函数参数
通常有const关键字修饰
指针指向有效区域，在函数内部做读操作

传出参数

指针作为函数参数
在函数调用之前，指针指向的空间可以无意义，但必须有效
在函数内部，做写操作
函数调用结束后，充当函数返回值

传入传出参数

指针作为函数参数
在函数调用之前，指针指向的空间有实际意义
在函数内部，先做读操作 再做写操作
函数调用结束后，充当函数返回值

stat函数

获取文件属性，(从inode结构体中获取)

intstat(constchar*path,structstat*buf);

成返回0；
失败返回-1
设置errno为恰当值。
参数1：文件名
参数2：inode结构体指(传出参数)
文件属性将通过传出参数返回给调用者。

lstat函数

intlstat(constchar*path,structstat*buf);

成返回0；
失败返回-1 设errno为恰当值。