Linux 基础入门操作 - 第5章基础文件操作

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第5章基础文件操作

掌握文件操作比较重要的，作为嵌入式开发，需要理解文件的操作。用到头文件是

#include“fcntl.h”

属于 POSIX（Portable Operating System Interface），是一个底层的系统调用，直接与操作系统交互。适合系统编程或需要直接控制底层文件操作的场景。

5.1 open 函数

系统调用 open 的作用是打开一个文件，并返回这个文件的描述符。

函数原型：

int open(const char *path, int oflags);
int open(const char *path, int oflags, mode_t mode );

参数说明：
path：准备打开的文件或设备名字。
oflags：指出要打开文件的访问模式。
O_RDONLY 【3 选 1】以只读方式打开
O_WRONLY 【3 选 1】以只写方式打开
O_RDWR 【3 选 1】以读写方式打开

O_APPEDN 【|可选】以追加方式打开
O_TRUNC 【|可选】把文件长度设为零，丢弃以后的内容。
O_CREAT 【|可选】如果需要，就按参数 mode 中给出的访问模式创建文件。
O_EXCL 【|可选】与 O_CREAT 一起调用，确保调用者创建出文件。使用这个模式可防止两个程序同时创建一个文件，如果文件已经存在，open 调用将失败。

mode：当使用 O_CREAT 标志的 open 来创建文件时，我们必须使用三个参数格式的 open 调用。
第三个参数 mode 是几个标志按位 OR 后得到的。
S_IRUSR：读权限，文件属主
S_IWUSR：写权限，文件属主
S_IXUSR：执行权限，文件属主
S_IRGRP：读权限，文件所属组
S_IWGRP：写权限，文件所属组
S_IXGRP：执行权限，文件所属组
S_IROTH：读权限，其他用户
S_IWOTH：写权限，其他用户
S_IXOTH：执行权限，其他用户

返回一个大于0的值，则成功，返回的是文件描述符。
返回一个等于0的值，则打开失败。
返回一个小于0的值，则出现错误，可以从错误errno中获取错误的状态。

5.2 close 函数

close系统调用用于“关闭”一个文件。文件描述符被释放，并能够重新使用。当一个进程终止时，内核自动关闭它所有打开的文件。很多程序都利用了这一功能而不显式地用close关闭文件。

函数的定义如下：

头文件：#include <unistd.h>  
函数原型： int close(int fd);

参数：文件描述符
函数返回值：close成功返回0，出错返回-1

5.3 read 函数

从文件描述符fd相关的文件中读取nbytes个字节的数据到buf中，返回实际读入的字节数。

头文件： #include <unistd.h>  
函数原型：  size_t read(int fd, void *buf, size_t nbytes);

fd：文件描述符，标识要读取的文件。如果为0，则从标准输入读数据。
buf：缓冲区，用来存储读入的数据。
nbytes：要读取的字符数。
size_t：返回值，返回成功读取的字符数，它可能会小于请求的字节数。-1表示出现错误。

5.4 write函数

将字符串buf中前nbytes个字节的数据写入与文件描述符fd关联的文件中，返回实际写入的字节数

函数的定义如下：
头文件： #include <unistd.h>
函数原型：size_t write(int fd, const void *buf, size_t nbytes);
参数说明：
fd：文件描述符，目标文件。例如:fd的值为1，就向标准输出写数据，
buf：待写入的字符串。
nbytes：要写入的字符数。
size_t：函数返回值，返回成功写入文件的字符数。-1表示出现错误。

5.5 lseek函数

对文件描述符fd指定文件的读写指针进行设置，也就是说，它可以设置文件的下一个读写位置。
具体有以下三个作用

调整文件读写位置‌：通过lseek函数，可以移动文件的读写指针到任意位置，无论是向前还是向后移动，这在进行随机访问文件时非常有用‌23。
计算文件大小‌：通过lseek函数，可以设置文件的读写位置到文件末尾，然后通过返回值（从文件开头到当前读写位置的长度）来获取文件的大小‌24。
作为文件拓展‌：在向文件末尾写入数据时，lseek函数可以用来扩展文件的大小，这在需要动态扩展文件时非常有用‌

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

off_set：参数用来指定位置，偏移量，表示从whence指定的位置开始移动的字节数。可以是正数（向前移动），负数（向后移动），或者0（在whence指定的位置。

whence：参数定义该偏移值的用法。
whence可以取下列值
SEEK_SET:offset是一个绝对位置
SEEK_CUR:offset是相对于当前位置的一个相对位置
SEEK_END:offset是相对于文件尾的一个相对位置
off_t:lseek返回从文件到文件指针被设置处的字节偏移，失败时返回-1.
参数offset的类型off_t是一个与具体实现有关的整数类型，它定义在sys/types.h中

偏移量，表示从whence指定的位置开始移动的字节数。可以是正数（向前移动），负数（向后移动），或者0（在whence指定的位置

5.6 参考代码

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main(int argc,char *argv[]){int fd; char buf2[] = "hello world,today is beautiful"; //自定义读写用的缓冲区char buf[100];if((fd = open("file.txt",O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND)) < 0 ) {//打开文件perror("open file failed\n");return -1;}elseprintf("open file successful\n");if(write(fd, buf2,strlen(buf2)) < 0 ){ //向文件中写入数据perror("write file failed\n");return -1;}elseprintf("write file  successful\n");if(close(fd) < 0 ) {  //关闭文件perror("close file failed\n");return -1;}elseprintf("close file successful\n");if(open("file.txt", O_RDWR) < 0 ) {   //打开文件perror("open file failed\n");return -1;}elseprintf("open file successful\n");if( read(fd, buf,100) < 0 ){//读取文件中的数据perror("read file failed\n");return -1;}else{printf("read data:\n");printf("%s\n",buf);//将读取的数据输出到控制台}if(close(fd) < 0) {perror("close file failed\n");return -1;}elseprintf("close file  successful\n");return 0;}