文件I/O操作

零、文件操作符

文件操作符是一個非負證書，是一個用於描述被打開文件的索引值

標準輸入stdin、標準輸出stdout和標準出錯stderr的索引值是0、1、2

一、文件的操作

1、文件的創建、打開與關閉

（1）文件的打開

#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)

open函數返回，若成功返回文件描述符，若出錯返回-1
pathname使用絕對路徑或相對路徑

flags是打開文件方式的參數，定義在fcntl.h文件中，O_RDONLY,O_WRONLY,O_RDWR三個參數只能指定其中一個

flags取值	含義
O_RDONLY	以只讀方式打開文件
O_WRONLY	以只寫方式打開文件
O_RDWR	以讀寫方式打開文件
O_CREATE	若打開文件不存在則創建文件。使用此選項需要同時使用第三個參數mode說明該文件的存取許可
O_EXCL	如果同時指定了O_CREATE,而文件已經存在，則導致調用出錯
O_TRUNC	如果文件存在，並且爲只讀或只寫方式打開，則將其長度截斷爲0
O_NOCTTY	如果pathname指的是終端tty，則不將此設備分配作爲此進程的控制終端
O_APPEND	每次寫時都加到文件的尾端
O_NONBLOCK	如果pathname指的是一個FIFO、一個塊特殊文件或一個字符特殊文件，則選擇項爲此文件的本次打開操作和後續的I/O操作設置爲非阻塞方式
O_NONELAY	同O_NONBLOCK
O_SYNC	只在數據被寫入外存或其他設備之後操作才返回

mode是用於指定所創建文件的權限，使用|來組合

mode取值	對應八進制數	含義
S_ISUID	04000	設置用戶識別號
S_ISGID	02000	設置組織別號
S_SVTX	01000	粘帖位
S_IRUSR	00400	文件所有者的讀權限位
S_IWUSR	00200	文件所有者的寫權限位
S_IXUSR	00100	文件所有者的執行權限位
S_IRGRP	00040	所有者同組用戶的讀權限位
S_IWGRP	00020	所有者同組用戶的寫權限位
S_IXGRP	00010	所有者同組用戶的執行權限位
S_IROTH	00004	其他用戶的讀權限位
S_IWOTH	00002	其他用戶的寫權限位
S_IXOTH	00001	其他組用戶的執行權限位
S_IRWXU		S_IRUSR|S_IWUSR|S_IXUSR,文件所有者的讀、寫、執行
S_IRWXG		S_IRGRP|S_IWGRP|S_IXGRP,文件所有者同組用戶的讀、寫、執行
S_IRWXO		S_IROTH|S_IWOTH|S_IXOTH,其他組用戶的讀、寫、執行

（2）creat函數

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int creat (const char *pathname,mode_t mode)

create函數返回，成功返回只寫方式打開的文件描述符，出錯爲-1

pathname、mode含義與open相同

creat的不足指出是以只寫方式打開所創建的文件，若要讀取該文件，必須先調用create和clos然後在調用open

現在可以用下列方式調用open，達到上面的效果

open(pahtname,O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,mode)

（3）close函數

#include <unistd.h>
int close(int fd)

close函數返回，成功返回0，出錯-1

2、文件的定位

當前文件位移量，非負整數，度量一個文件開始處計算的字節數，讀寫操作從當前文件位移量處開始

調用lseek函數顯示的定位一個打開文件

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
off_t lseek(int fd,off_t offset,int whence)

fd表示已打開文件的描述符

offset表示位移量的大小，單位字節

whence，解釋參數offset大小，下面是取值和含義

whence取值	含義
SEEK_SET	將該文件的位移量設置爲距文件開始處offset個字節
SEEK_CUR	將該文件的位移置量設置爲其當前增加offset個字節，offset可爲正或負
SEEK_END	將該文件的位移量設置爲文件長度加offset個字節，offset可爲正或負

3、文件的讀寫

（1）、read函數

用read函數打開文件讀取數據

#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd,void *buf,size_t count)

返回，讀到的字節數，若已到文件尾端返回0，出錯返回-1

fd表示進行操作的文件描述符

buf是一個指向緩衝區的指針

count表示本次操作將要讀取的數據字節數

（2）、write函數

用write函數向打開文件寫數據

#include <unistd.h>
ssize_t write (int fd,void *buf,size_t count)

返回，成功爲已寫的字節數，出錯爲-1

fd操作的文件描述符

buf指向緩衝區的指針，放入要寫入文件的數據

count表示本次操作寫入文件的數據字節數

三、文件的屬性操作

1、改變文件訪問權限

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int chmod (const char *pathname,mode_t mode)
int fchmod(int fd,mode_t mode)

chmod,fchmod返回，成功0，出錯-1
chmod對指定文件進行操作，fchmod對已經打開的文件進行操作

mode_t可以用16進制的0777來表示，比shell中的chmod 777多個0

2、改變文件所有者

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int chown(const char *pathname,uid_t owner gid_t group)
int fchown(int fd,uid_t owner,gid_t group)
int lchown(const char *pathname,uid_t owner,gid_t group)

返回，成功返回0，出錯爲-1

chown修改文件所有者，pathname絕對路徑或相對路徑，owner文件所有者標識號，group組標識號

fchown修改已打開文件的所有者，fd文件描述符，owner、group相同

lchown針對符號鏈接文件，更改鏈接文件不是鏈接指向的文件

3、重命名

#include <stdio.h>
int rename (const char *oldname,const char *newname)

返回，成功爲0，出錯爲-1

rename會將oldname所指定的文件名修改爲參數newname所指定的文件名

若newname已存在，則會被刪除

oldname和newname指向同一個文件時，直接返回成功

4、修改文件長度

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int truncate (const char *pathname,off_t len)
int ftruncate(int fd,off_t len)

返回，成功爲0，出錯爲-1

四、其他操作

1、從stat結構提中取回文件信息

linux系統的所有文件都有個與之對應的索引節點，該節點中包含了文件的相關信息，這些信息被保存在stat結構體中

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int stat(const char *pathname,struct stat * sbuf)
int fstat(int fd,struct stat *sbuf)
int lstat(const char *pathname,struct stat *sbuf)

返回，成功0，出錯-1

2、複製現存的文件描述符

#include <unistd.h>
int dup(int fd)
int dup2(int fd,int fd2)

返回，成功爲新的文件描述符，出錯爲-1

dup返回當前可用文件描述符最小數值，dup2可以用fd2指定新描述符的數值

3、fcntl改變已經打開文件的性質

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int fcntl(int fd,int cmd)
int fcntl(int fd,int cmd,long arg)

沒什麼用的函數？！

4、sync和fsync

將修改後保存在緩存中的那日哦那個寫入磁盤

#include <unistd.h>
void sync(void)
int fsync(int fd)

返回，成功0，出錯-1

sync只將修改過得塊緩存排入寫隊列返回，不等帶實際I/O操作結束

fsync指引用單個文件，等待I/O結束，然後返回

五、特殊文件操作

1、目錄文件操作

mkdir,rmdir

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int mkdir(const char *pathname,mode_t mode)

#include <unistd.h>
int rmdir(const char *pathname)

mkdir創建目錄

rmdir刪除空目錄

opendirclosedir,readdir

#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
DIR *opendir(const char *pathname)
int closedir(DIR *dp)
struct dirent *readdir (DIR *dp)

opendir打開目錄

closedir關閉目錄

readdir目錄文件的讀取

chdir,fchdir,getcwd

chdir,fchidir更改當前工作目錄

getcwd獲得當前工作目錄絕對路徑

#include <unistd.h>
int chidir(const char *pathname)
int fchdir (int fd)
char *getcwd(char *buf,size_t size)

2、鏈接文件操作

（1）硬鏈接

創建鏈接link

#include <unistd.h>
int link(const char *pathname1,const char *pathname2)

返回，成功0，出錯-1
pathname2存在時返回-1，root可以創建目錄的鏈接

（2）刪除鏈接

#include <unistd.h>
int unlink(const char *pathname)
#include 
int remove(const char *pathname)

返回，成功爲0，出錯爲-1

remove可以刪除鏈接，也可以刪除目錄

（3）符號連接

#include<unistd.h>
int symlink (const *actualpath,const char *sympath)

返回，成功0，出錯-1

3、管道文件操作

管道文件用於不同進程間的數據和信息傳遞，一個進程將要傳遞的數據或信息寫入管道的一段，另一個進程從管道另一端取得所需數據

#include <stdio.h>
int pipe(int filedes[2])

返回，成功返回0，出錯爲-1

參數filedes是含有兩個元素的數組，調用pipe成功創建管道後，將返回兩個文件描述符，分別到管道的兩端

4、設備文件

處理/dev下的文件