【Linux_Unix系统编程】Chapter4 文件IO

Chapter4 文件IO

4.1 概述
文件描述符 == Windows的句柄
标准文件描述符：

0 标准输入 STDIN_FILENO stdin
1 标准输出 STDOUT_FILENO stdout
2 标准错误 STDERR_FILENO stderr

(1):fd = open(pathname, flags, mode)
(2):numread = read(fd, buffer, count)
(3):numwritten = write(fd, buffer, count)
(4):status = close(fd)

4.2 通用IO

4.3 打开一个文件：open()
open()既能打开一个已经存在的文件，也可以创建并打开
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int open(const char* pathname, int flag, .../*mode_t mode*/);
flag: 掩码，用于指定文件的访问模式。

文件的访问模式：
O_RDONLY 以只读的方式打开文件
O_WRONLY 以只写的方式打开
O_RDWR 以读写的方式打开

open()调用所返回的文件描述符数值：
SUSv3规定，如果调用open()成功，必须保证其返回值为进程未使用文件描述符中数值最小者。
eg：确保使用标准输入（文件描述符0）打开文件。
if(close(STDIN_FILENO) == -1)
errExit("close");

fd = open(pathname, o_RDONLY);
if(fd == -1)
errExit("open");

4.3.1 open()调用中的flags参数
（1）：文件的访问模式， O_RDONLY， O_WRONLY，O_RDWR标志，调用open()是不能同时使用。调动fcntl()的F_GETFL操作能够检索文件的访问模式。
（2）：
（3）

O_APPEND：总是在文件尾部追加数据
O_ASYNC：当对于open()调用所返回的文件描述符可以实行I/O操作时，系统会产生一个信号通知进程。
O_CLOSEXEC： 为新的文件描述符启用close-on-flag标志（FD_CLOEXEC)。
⋯⋯

4.3.2 open()函数错误
若打开文件发生错误，open()将返回-1,错误号errno标识错误原因。
EACCES：文件权限不允许调用进程以flags蚕食指定的方式打开文件
EISDIR:所指定的文件属于目录，而调用者企图进行写操作。
EMFILE：进程打开的文件数量达到了进程资源的设定上限
ENFILE：文件打开资源达到了系统允许的上限
ENOENT：文件不存在且未指定O_CREATE标志，或者指定的路径目录之一不存在。
EROFS：文件属于只读文件系统
ETXTBSY：指定的文件为可执行文件，且在运行。

4.3.3 create()系统调用
#include <fcntl.h>
int create(cosnt char *pathname, mode_t mode);
create()系统调用等价于如下open()调用
fd = open(pathname, O_WRONLY | O_CREATE | O_TRUNC. mode);

4.4 读取文件内容: read()
#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buffer, size_t count);
count : 最多能读取的字节数
size_t : 无符号整形 ssize_t: 有符号整形
注意：系统调用不会分配内存缓冲区用于返回信息给调用者。

使用read()从终端读取一连串字符，
char buffer[MAX_READ + 1];
ssize-t numRead;

numRead = read(STDIN_FILENO, buffer, MAX_READ)'
if(numRead == -1)
errExit("read");

buffer[numRead] ='\0';
printf("The input data was: %s \n", buffer);

4.5 数据写入文件： write()
#include <unistd.h>
sszie_t write(int fd, void *buffer, size_t count);

4.6 关闭文件:close()
#inclue <unistd.h>
int close(int fd);

4.7 改变文件偏移量： lseek()
#inclue <unistd.h>
off_t lseek(int fd, offst_t offset, int whence);
offset : 指定一个以字节为单位的数值。
whence：表明应参照那个基点来解释offset
SEEK_SET: 从文件头部开始
SEEK_CUR: 相对当前文件偏移量
SEEK_END： 文件尾部

eg：获取文件偏移量的当前位置 curr = lseek(fd, 0, SEEK_CUR);

文件空洞：

如果文件偏移量跨越了文件结尾，然后再执行I/O操作时候，read()调用将返回0，表示文件结尾。但是write()函数可以再文件结尾后的任意位置写入数据。
从文件结尾后到新写入数据间的这段空间被称为文件空洞。从编程角度看，文件空洞中是存在字节的，读取空洞将返回以0（空字节）填充的缓冲区。

4.8 通用I/O模型以外的操邹：ioctl()
#include <sys/ioctl.h>
int ioctl(int fd, int request, .../* argp */)