linux高级编程——IO

1，文件IO

1)open——打开或创建一个文件

　　　　open(char *,flag,mode)在fcntl.h文件中声明。

参数：

　　　　char *　　包含有文件名和路径

　　　　flag　　　打开文件方式

　　　　mode　　创建文件的权限

　　　　

　　　　flag 内容

flag	功能
O_RDONLY	只读
O_WRONLY	只写
O_RDWR	读写
O_CREAT	创建一个文件
O_EXCL	如果使用O_CREAT是文件存在，则可返回错误消息。这一参数可测试文件是否存在
O_TRUNC	打开文件（会删除已存在的内容）
O_APPEND	追加方式打开文件（不会删除已存在的内容）

　　　　权限：文件权限 == mode&(~umask)

　返回值：

　　　　成功：文件描述符（在一个进程中，为了区别每个文件），非负正整数，即文件的ID号；

　　　　出错：-1；　　

2）write————写

　　write (int fd,void *buf,size t count);

　　参数：

　　　　fd　　向哪个文件去写

　　　　*buf　写什么内容

　　　　t　　 写多少个

　　返回值：

　　　　实际写的字节数

　

3）read————读　　

　　read (int fd,void *buf, size t count)

　　参数：

　　　　fd　　从哪个文件去读

　　　　*buf　读什么内容

　　　　t　　 读多少个

　　

　　返回值：

　　　　实际读的字节数

4）close————关闭文件

close(fd);

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5)  lseek ————调整读写位置指针

　　lseek(int fd,off_t offset,int whence);

　　头文件：sys/types.h    unist.h;

　　参数：

　　　　fd : 要调整的文件的文件描述符

　　　　offset : 偏移量，每一读写操作所需要移动的距离，单位是字节的数量，可正可负；

　　　　whence :  当前位置的基点，有三个标志：

　　　　　　　　SEEK_SET    ：  当前位置为文件的开头，新位置为偏移量的大小（后移为正，前移为负）

　　　　　　　　SEEK_CUR   :     当前位置为文件指针的位置，新位置为当前位置加偏移量

　　　　　　　　SEEK_END   ：   当前位置为文件的结尾，新位置为文件大小加偏移量的大小

　　返回值：

　　　　　　成功：文件当前的位置

　　　　　　出错：-1

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文件IO：是直接调用内核提供的系统调用函数，头文件：unistd.h

标准IO：是间接点用系统调用函数，头文件： stdio.h

三个缓存：

1，程序中的缓存，就是你想从内核读写的缓存（数组）——用户空间的缓存

2，每打开一个文件，内核在内核空间中也会开辟一块缓存，——内核空间缓存

　　　　文件IO的 写  ——> 将用户空间的缓存写到内核空间的缓存中

　　　　文件IO的 读  ——>将内核空间的缓存读到用户空间的缓存

3，标准IO的库函数中也有一个缓存 ——  库缓存

2，标准IO

　　printf满足一定条件才能将库缓存的内容写到内核：遇到\n；库缓存写满时，会调用系统调用函数。（库缓存为1024字节）

1）fopen　　　　打开

2)  fclose　　　　关闭  ，在关闭之前刷新缓存区，强制写入内核

3)  fseek,rewind　　　位置指针　

4) 　　读写函数较多（分三类：全缓存，行缓存，无缓存）

1） FILE *fopen (const char *path , const char *mode);　　　　　　　　　　　　　　　　创建一个文件设置的权限为666，生成文件的权限为 666&（~umask）

　　返回值：FILE *    文件流指针        类似于文件IO中的文件描述符

　　　　FILE  定义 ： struct_IO_FILE       在/usr/include/libio.h

　　　　　　　　　　　　包含读写缓存的首地址、大小、位置指针等

　　标准的输入流：stdin    0

　　标准的输出流：stdout  1

　　标准的出错流： stderr  2

　　

　　参数：path  文件的位置

　　　　　mode     相当于文件IO的flag      (char *    字符串)

　　　　　　　　b :　　二进制文件

　　　　　　　　r :　　只读方式打开文件，文件必须存在

　　　　　　　　w/a :   只写方式打开文件，文件不存在则创建；

　　　　　　　　　　　　　　　　区别： w ==  O_TRUNC  ;  a  ==  O_APPEND

　　　　　　　　+  :    读写方式打开文件，文件必须存在；

2）fcloes

3)读写函数

　　1， 行缓存　　　　遇到新行符(\n) 或写满缓存时，即调用系统调用函数

　　　　　　　　　　读： fgets,gets,printf,fprintf,sprintf

　　　　　　　　　　写： fputs,puts,scanf

　　2,    无缓存　　　　只要用户调用这个函数，就会将其内容写到内核中

　　3，全缓存　　　　只有写满缓存再调用系统调用函数

　　　　　　　　　　读 ：fread

　　　　　　　　　　写 ：fwrite　　　　

3.1  　　行缓存的读写函数fgets, fputs

　　　　　　char *fgets (char *s,int size , FILE *stream);

　　　　　　参数：

　　　　　　　　s :　　　　　　缓存，即读到哪里去

　　　　　　　　size :　　　　　读多少字节

　　　　　　　　stream  ：　　从什么地方读

　　　　　　返回值：

　　　　　　　　成功： s （缓存的地址）

　　　　　　　　已处于文件尾端或出错： null

　　　　　　

　　　　　　int fputs (const char *s,FILE *stream);

　　　　　　参数：

　　　　　　　　s :  　　　　缓存。即写什么内容

　　　　　　　　stream  ： 　写到哪里去

　　　　　　返回值：

　　　　　　　　成功：非负值

　　　　　　　　出错：EOF   -1

3.2 fflush(FILE *fp)

　　　　把库函数的缓存内容强制写入内核（在fclose 中包含）

3.3  无缓存： stderr

　　　　　　stdout   行缓存

3.4 调整位置指针

　　　　　　fseek()

　　　　　　参数与lseek()一致，但返回值不同

　　　　　　返回值：

　　　　　　　　　　成功：0

　　　　　　　　　　失败：-1

　　　　　　rewind(FILE *fp) 用于设定流的文件位置指示为文件开始，该函数调用成功无返回值。

　　　　　　　　rewind()  ==    (void) fseek(fp 0,SEEK_SET);

　　　　　　

　　　　　　ftell(FEIL *fp)

　　　　　　　　　　用于取得当前的文件位置，调用成功则为当前文件位置指示，出错则为 -1L；

3.5  行缓存的读写函数 gets , puts

　　　　char *gets (char *s);

　　　　int puts (const char *s);

　　　　　　

　　　　gets 与  fgets 的区别：

　　　　　　　gets() 时不能指定缓存的长度，可能造成缓存越界，写到缓存之后的存储空间，产生不可预料的后果；

　　　　　　　gets()只能从标准输入中读；

　　　　　　　gets() 并不将新行符存入缓存，fgets()将新行符存入缓存；

　　　　puts 与 fputs 的区别：

　　　　　　　　puts()只能向标准输出中写；

　　　　　　　　puts() 输出是会添加一个新行符，fputs() 不会添加；

3.6    fprintf, printf, sprintf             行缓存的函数

　　　　　　int fprintf (FILE *stream,"字符串格式")

　　　　　　　　fprintf  可以输出到文件中，也可以输出到显示器　　　　　　　　eg: fprintf(fp,"hello linux");

　　　　　　　　printf   只能输出到显示器

　　　　　　int sprintf (str *,"字符串格式")

　　　　　　　　输出内容到一个字符串中　　　　　　　　　　　　　　　　　　　eg: char buf[128] = 0;　　　sprintf (buf,"hello linux");

3.7    一个字符的读写函数

　　　　　　int fgetc(FILE *fp)　　　　　　　　将文件中的内容一个字符的输出到显示器，到文件结尾时返回EOF

　　　　　　　　　　功能： 从文件读取一个字符

　　　　　　　　　　参数： 文件流

　　　　　　　　　　返回值： 正确为读取到的字符；到文件结尾或出错时返回EOF

　　　　　　　　

　　　　　　int fputc(int c, FILE *fp)　　　　　　输入一个字符到文件中，成功则返回输入的字符，出错则返回EOF

　　　　　　　　　　功能：写一个特字符到文件中

　　　　　　　　　　参数：第一个参数为要写的字符，第二个为文件流

　　　　　　　　　　返回值： 正确为返回输入的字符，出错返回EOF

　　　　　　fputs 有缓存，但不是行缓存

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3.8   feof     　　判断受否已经到文件结尾

　　　　int feof (FILE *stream);

　　　　参数：文件流

　　　　返回值：文件结束，返回非0；没有则返回0；

3.9    ferror　　　　判断是否读写错误

　　　　int derror (FILE *stream);

　　　　参数：文件流

　　　　返回值： 是读写错误，返回非0；不是则返回0；

3.10　　clearerr　　　清除流错误

　　　　void clearerr (FILE *stream);

　　　　参数：文件流

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全缓存

　　　　fread 和 fwrite　　　　全缓存的读写函数

　　size_t fread (void *ptr ,size_t size,size_t nmemb,FILE *stream);

　　size_t fwrite (const void *ptr,size_t size,xize_t nmemb,FILE *stream);

　　参数：

　　　　　　ptr:　　　　　　写的内容

　　　　　　size: 　　　　　写的内容中，每一个单元所占的字节数

　　　　　　nmemb:　　　　写的内容中，有多少个单元

　　　　　　stream:              写到哪里去

　　　　　　总共所写的字节：size * nmemb

　　　　　　返回值： 实际读写的单元数

linux下静态库和动态库的制作与使用

• 静态库

　　　　　　libxxx.a , 在编译时就将库编译进可执行程序中。

　　　　　　优点：程序的运行环境中不需要外部的函数库

　　　　　　缺点：可执行程序大

• 动态库

　　　　　　又称共享库，libxxx.so ，在运行时将库加载到可执行程序中。

　　　　　　优点：可执行程序小

　　　　　　缺点：程序的运行环境中必须提供相应的库。

　　函数库目录：/lib     　 　　  /usr/lib

　　静态库的制作：

　　　　1，生成目标文件：gcc  -c  file.c

　　　　2，静态库创建命令  ar

　　　　　　　　ar -cr  libfile.a  file.o

　　　　　　　　　　-c  :  create

　　　　　　　　　　-r  ：replace ,表示当插入的模块 file.o 已经存在 libfile.a 中，则覆盖。反之 ar 显示一个错误消息

　　　　1）由源文件生成目标文件  gcc -c -o sub.o sub.c

　　　　2）把目标文件生成静态库  ar -cr -o libsub.a sub.o

　　　　3)  gcc -o  a  main.c -L. -lsub　　　　　　. 代表当前目录；-lcub 默认libxxx.o

　　动态库制作：

　　　　1，生成目标文件 ：gcc  -c -o file.c

　　　　2，gcc  -shared -fpic -o libfile.so file.o

　　　　　　　　　　-fpic :　　 产生位置无关代码

　　　　　　　　　　-shared:　生成共享库。

　　　　　　用上述命令生成 libsub.so 动态函数库

　　　　　　gcc -o out main.c -L. -lsub

　　　　　　此时还不能直接 ./out  ，因为在动态函数库使用时，会查找/usr/lib   /lib  目录下的动态函数库，而此时生成的库还不在里边

　　　　　　

　　　　　　解决方法：

　　　　　　　　1） 把  libsub.so  放到 /usr/lib   /lib 中去

　　　　　　　　2）假设  libsub.so  在/home/linux/file 中        环境变量的方式

　　　　　　　　　　　　　　　export LD_LIBRARY_PATH = /home/linux/sddsub

　　　　　　　　　　　　　　　LD_LIBRARY_PATH

　　　　　　　　3)  在 /etc/l.so.conf 文件中加入生成库的路径，然后 /sbin/ldconfig

　　　　　　　　　　　　　/etc/ld.so.conf 时非常重要的一个目录，里面存放的时链接器和加载器搜索共享库时要检查的目录，默认是从 /usr/lib   /lib  中读取，所以可以把库的目录假如这个文件并执行  /sbin/ldconfig

目录IO

　　　　　　#include <sys/types.h>

　　　　　　#inlcude <dirent.h>

目录IO	文件IO
opendir  只能打开目录 mkdir    创建目录	open
readdir   读目录	read
rewinddir      调整指针位置 telldir seekdir	rewind ftell fseek
closedir        关闭目录	close

　　　　1,opendir

　　　　　　DIR *opendir (const char *pathname);

　　　　　　参数：打开的目录及路径

　　　　　　返回值: 成功返回目录流指针，出错返回NULL

　　　　　　int  mkdir (const char * path ,mode_t mode )

　　　　　　　　path:   　　　为想创建的目录文件路径

　　　　　　　　mode:　　　　为该目录的访问权限

　　　　　　　　返回值：若目录创建，则返回0；否则-1；

　　　　　　　　生成的目录权限仍和umask有关

　　　　2，readdir

　　　　　　struct dirent *readdir (DIR *dr)

　　　　　　参数：目录流指针

　　　　　　返回值：成功 则为 struct  dirent  指针，瑞在目录尾或出错则返回NULL

　　　　　　struct dirent 定义在头文件 dirent.h中

　　　　　　此结构至少包括下列两个成员：

　　　　　　struct dirent

　　　　　　　　{

　　　　　　　　　　　　ino_t d_ino ;  // inode 号　　

　　　　　　　　　　　　char d_name[NAME_MAX+1];    //文件名

　　　　　　　　}

　　　　　3，rewinddir:     重置读取目录的位置为开头

　　　　　　　void rewinddir(DIR *dr);

　　　　　　　参数：目录流指针

　　　　　　　　long telldir(DIR *dirp)　　　　读取当前指针的位置

　　　　　　　　参数：目录流指针

　　　　　　　　返回值：目录流当前位置

　　　　　　　　

　　　　　　　　void seekdir(DIR *dirp,long loc);

　　　　　　　　类似于文件定位函数fseek(), 在目录流上设置下一个 readdir() 操作的位置

　　　　　　　　参数：目录流指针和偏移量