Linux下的檔案I/O編程

（一）.open()開啟檔案

#include <sys>
#include <sys>
#include
int open(const char *pathname, int flags);
</sys></sys>

參數1：pathname，檔案所在路徑
參數2：flags，檔案權限，相對於程式進程
常見巨集為：O_WRONLY,O_RDONLY,O_RDWR,O_EXCL,O_APPEND,O_DUMP
參數3：mode，建立檔案時候使用，一般為umask的值。
傳回值： 成功返回檔案描述符，否則返回-1.

（二）close，關閉一個檔案。參數為檔案描述符

#include
int close(int fd);

（三）write,向檔案中寫資料

#

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

fd: 檔案描述符
buf:儲存將要寫的資料
count: 寫入的長度，以位元組為單位
傳回值：寫入成功時，傳回寫入的字元長度，否則傳回-1。

（四）read，讀檔案中資料

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

fd: 檔案描述符
buf:儲存將要讀入的資料
count: 讀出的長度，以位元組為單位
傳回值：讀取成功時，返回讀出的字元長度，否則返回-1。
例如：
#include

（五）lseek，修改檔案偏移量

#

#include <sys>
#include <unistd.h off_t lseek fd offset int whence>
<p>fd: 檔案描述符<br>
offset：將要偏移 的位元組數。 <br>
whence：從那開始偏移，巨集定義如下：<br>
SEEK_END 檔案結尾<br>
SEEK_CUR 目前偏移量位置<br>
SEEK_SET 檔案開頭位置<br>
注意:當偏移量大於檔案長度時，產生空洞，空洞是由所設定的偏移量超過檔案尾端，並寫了一些資料造成了，其從原始檔案尾端到新偏移的位置之間即是產生的空洞。空洞不佔用磁碟空間，可以使用：</p>
<pre class="brush:php;toolbar:false">du filename #查看文件所占实际磁盘空间
ls filename #实际文件的大小

例如：

#include
#include
#include
#include <sys>
#include <sys>
#include

#define BUFF 12
int main()
{
char str1[BUFF] = "jigntikai";
char str2[BUFF] = "wojisuhihawe";

int fd;
if ( (fd = open("a.txt",O_WRONLY|O_CREAT,0744)) =
{
perror("open file fail\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
if( write(fd,str1,BUFF) == -1 )
{
perror("write fial fail\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
if( lseek(fd,1024,SEEK_END) == -1 )
{
perror("lseek fail\n");
}

write(fd,str2,BUFF);

return 0;
}
</sys></sys>

（六）access 判斷檔案是否具有讀，寫，可執行或是否存在

#

#include
int access(const char *pathname, int mode);

pathname： 檔名
mode 可以選擇以下巨集：
F_OK 檔案是否存在
R_OK 檔案否具有讀取權限
X_OK 檔案否具有可執行權限
W_OK 檔案否具有寫入權限
傳回值：滿足mode中的參數並且正確執行則傳回0 ，否則回傳-1。

（七）dup或dup2，建立一個檔案描述符，其指向同一個檔案表

#include
int dup(int oldfd);

oldfd：原來的檔案描述子
newfd:指定新的檔案描述符數值，如果描述已經存在則先將其關閉，若oldfd等於newfd，ze返回newfd,而不關閉。
在此簡單介紹一下檔案的核心結構：首先在電腦系統中有一個進程表，其中的每個進程表項，該表項中有一個開啟檔案描述符表，該開啟的檔案描述表中有很多檔案描述符表項，每項包括兩部分：文件描述符標誌與文件指針，其中文件指針指向一個文件表，文件表中存放著文件的狀態標誌即是否可讀是否可寫，當前文件的偏移量，還有一個v節點指針，指針v節點指針指向一個v節點表，v節點表主要存放文件的擁有者，文件長度，文件的設備以及文件實際資料塊在磁碟上的位置等一系列資訊。可能這樣描不太清楚，下面用一張圖來描述：

（八）sync與fsync

（对于以下会主要是针对的内核缓冲）由于io操作会首先将数据放入内核缓冲区，所以在写的时候如果出现系统故障则缓冲区的数据可能会丢失，所以为了防止这种情况发生，以上两个函数使得内核缓冲区的数据立即写入磁盘。

#include
void sync(void);将所有缓冲排入写队列，然后立即返回
int fsync(int fd);将所有缓冲排入写队列，直到该缓冲去的数据写入磁盘后才返回。
int fdatasync(int fd);几乎和fsync函数相同，只是fdatasync(int fd)函数只影响数据部分，而fsync还会同步更新文件的属性。

（九）fcntl函数，该函数可以改变已经发开文件的性质

#include
#include
int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );

fd:文件描述符
cmd 指明该函数执行什么功能
F_DUPFD 赋值文件描述符，功能相当于dup和dup2函数。例如：

dup(fd)等价于
fcntl（fd,F_DUPFD，0）
dup2（oldfd,newfd）等价于
close（newfd）;
fcntl(oldfd,F_DUPFD,newfd);
F_GETFD 的到文件描述符标志，当前之定义一个文件描述符标志，FD_CLOSEEXEC.此时第三个参数被忽视。
F_SETFD 设置文件描述符标志，设置的值是函数的第三个参数，其一般可设置为0表示关闭，1表示打开。
F_SETFL 设置文件状态标志，其值放在函数的第三个参数，和open函数第二个参数的值一样的。
F_GETFL 得到文件状态标志。此时第三个参数被忽视。
arg 可选参数，根据第二个参数填写。
返回值：出错返回-1,否则哈返达到的标志。
例如：

#include
#include
#include
#include

int main(int argc,char * argv[])
{
int fd;
int val=3;
if( (fd = open(argv[1],O_RDWR|O_APPEND)) == -1 )//测试一下是否可以同时检测出文件的读写属性
{
exit(2);
}

if( val = fcntl(fd,F_GETFL,0) == -1 )
{
exit(1);
}
printf("%d\n",val);
printf("%d %d %d\n",O_RDONLY,O_WRONLY,O_RDWR);
int n = val & O_ACCMODE;

if( n == O_RDONLY)
printf("read\n");
if(O_WRONLY & val )
printf("write\n");
if( n == O_RDWR)
printf("read and write\n");
}

（十）最后再说一下Linux缓冲的问题吧

linux中有两个级别的缓冲：IO缓冲与内核缓冲

（1）IO缓冲:对于标准IO操作，都会有一个缓冲区，当用户想要写数据时，首先将数据写入缓冲区，待缓冲区满之后才能调用系统函数写入内核缓冲区。当用户想读取数据时，首先向内核读取一定的数据放入IO缓冲区，读操作从缓冲区中读数据，当读完IO缓冲区的数据时，才能再读取数据到IO缓冲区。

目的：减少对磁盘的读写次数，提高工作效率。

（2）内核缓冲区:操作系统内核部分也有缓冲，其与IO缓冲区是不同的，其主要区别用一张图表示：

 

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