Unix环境高级编程(一)文件I/O

　　Unix系统中大多数文件I/O只需用到五个函数：open、read、write、lseek、close。本章说介绍的I/O是不带缓冲的，即：每个read和write都调用内核中的一个系统调用。不是ISO C的组成部分。对于内核而言，所有打开的文件都通过文件描述符引用。

在<unistd.h>中定义三个标准的文件描述符：

STDIN_FILENO　　　标准输入

STDOUT_FILENO　　标准输出

STDERR_FILENO　　标准出错输出

具体函数描述:在<fcntl.h>头文件下

int open(const char *path, int oflag, ... );  //打开或者创建一个文件
int creat(const char *path, mode_t mode); //创建一个文件
int close(int fildes);//关闭一个打开的文件
off_t lseek(int fildes, off_t offset, int whence);  //为打开的文件设置偏移量
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
ssize_t write(int fildes, const void *buf, size_t nbyte);

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 #include <string.h>
 4 #include <unistd.h>
 5 #include <fcntl.h>
 6 #include <errno.h>
 7
 8 int main()
 9 {
10     char *filename = ".//file";
11     char buf[100];
12     int fd;
13     memset(buf,0,100);
14     printf("Open file to write\n");
15     //打开文件，不存在和新建
16     if((fd = open(filename, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC,S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH)) == -1)
17     {
18         perror("Cannot open file\n");
19         exit(1);
20     }
21     printf("Open file successfully.\n");
22     printf("Input a string: ");
23     gets(buf);
24    //写入文件
25     write(fd,buf,strlen(buf));
26     close(fd);
27     printf("Open file to read.\n");
28      if((fd = open(filename, O_RDONLY)) == -1)
29     {
30         perror("Cannot open file\n");
31         exit(1);
32     }
33     //从文件中读取
34     read(fd,buf,100);
35     printf("Read from file is: %s\n",buf);
36     close(fd);
37     return 0;
38 }

程序测试结果如下：

复制一个现有的文件描述符函数
int dup(int fildes);
int dup2(int fildes, int fildes2);
dup返回的新文件描述符是当前可用文件描述符中最小值，dup2则是用fildes2参数指定新文件描述符的数值，若fildes2打开则关闭，若fildes等于fildes2则不关闭，返回fildes2.在CGI程序用dup2将文件描述符重新定位到标准输入和标准输出。即：dup2(fd,STDOUT_FILENO)或dup2(fd,STDIN_FILENO)。

改变已打开文件的性质函数：
int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );
函数功能：
复制一个现有的描述符（cmd=F_DUPFD)
获得或设置文件描述符(cmd=F_GETFD|F_SETFD)
获得或设置文件状态标志(cmd=F_GETFL|F_SETFL)
获得或设置异步I/O所有权(cmd=F_GETOWN|F_SETOWN)
获得或设置记录锁(cmd=F_GETLK|F_SETLK、F_SETLKW)

可以用fcntl函数设置文件状态，常用设置套接字描述符为非阻塞O_NONBLOCK

下面写个程序完成打印出指定文件描述符的文件状态标志。程序如下：

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <string.h>
 3 #include <unistd.h>
 4 #include <fcntl.h>
 5 #include <errno.h>
 6 #include <stdlib.h>
 7
 8 int main(int argc,char* argv[])
 9 {
10    int val;
11    if(argc != 2)
12    {
13       printf("usage: <descriptor#>\n");
14       exit(-1);
15    }
16    val = fcntl(atoi(argv[1]),F_GETFL,0);
17    if(val == -1)
18    {
19       perror("fcntl() error");
20       exit(-1);
21    }
22    switch(val & O_ACCMODE)
23    {
24     case O_RDONLY:
25         printf("read only.\n");
26         break;
27     case O_WRONLY:
28         printf("write only\n");
29         break;
30     case O_RDWR:
31         printf("read write.\n");
32         break;
33     default:
34         printf("unknown access mode");
35    }
36    if(val&O_APPEND)
37      printf(",append");
38    if(val&O_NONBLOCK)
39      printf(",nonblocking");\
40     putchar('\n');
41     return 0;
42 }

程序测试结果如下：