linux 讀寫文件 open write lseek的API和應用

linux下的文件讀寫

1, open

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

• pathname：文件路徑和名
• flags
  • 必選項
    • O_RDONLY：只讀
    • O_WRONLY：只寫
    • O_RDWR：讀寫
  • 可選項
    • O_APPEND
    • O_CREAT
      • O_EXCL
      • mode：若是是建立文件，則必須指定文件的權限，最好算出來的權限：mode & ~umask
• 返回值：返回最小的可用文件描述符，失敗返回-1，並設置errno

例子：模擬touch命令

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char* argv[]){
  int fd = open(argv[1], O_RDONLY|O_CREAT|O_EXCL, 0666);
  close(fd);
  return 0;
}

0666 & ~0002 = 0664，因此建立出來的文件的權限是：-rw-rw-r--

2,read

#include <unistd.h>

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

• fd：文件描述符
• buf：讀到哪裏
• conut：讀多少個字節
• 返回值
  • 失敗返回-1，並設置errno
  • 若是文件描述符是非阻塞的時候，read不到的時候，返回值也是-1，這個-1不表明read失敗，因此要判斷errno的值，這時errno的值爲【11】，用perror打印出的錯誤信息是【Resource temporarily unavailable】
  • 成功返回實際讀到的字節數
  • 0表明讀到文件的末尾了

3，write

#include <unistd.h>

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

• fd：文件描述符
• buf：從哪裏寫
• conut：寫多少個字節
• 返回值
  • 失敗返回-1，並設置errno
  • 成功返回實際寫出去的字節數
  • 0表明什麼也沒寫進去

例子：模擬cat命令

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char* argv[]){
  int fd = open(argv[1], O_RDONLY);
  char buf[64] = {0};
  int ret = 0;
  
  while((ret = read(fd, buf, sizeof buf)) > 0){
    write(STDOUT_FILENO, buf, ret);
  }
  close(fd);
  return 0;
}

4,lseek

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

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

• fd：文件描述符
• offset：偏移的數量
• whence：從哪裏開始偏移
  • SEEK_SET：文件描述符的開始位置
  • SEEK_CUR：文件描述符的當前位置
  • SEEK_END：文件描述符的末尾位置
• 返回值
  • 成功：返回當前位置到開始位置的長度
  • 失敗：返回-1，並設置errno

例子1：把字符串「helloworld」寫入一個文件，而後讀取這個文件，把「helloworld」從文件中讀取出來，並打印到終端。

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char* argv[]){
  int fd = open(argv[1], O_RDWR|O_CREAT, 0666);
  write(fd, "helloworld\n", 11);

  //這裏必須使用lseek，來調整文件指針的位置，設置文件指針設置到文件的開始位置。
  lseek(fd, 0, SEEK_SET);
  char buf[20] = {0};
  int ret = read(fd, buf, sizeof buf);
  write(STDOUT_FILENO, buf, ret);
  
  close(fd);
  return 0;
}

read和write的內幕：雖然read和write的參數裏沒有，文件指針所在位置的參數，可是，執行read或者write後，文件指針所在位置會被自動調整到：【當前位置+讀入或者寫入的字節數】的位置。

例子2：計算文件的大小

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char* argv[]){
  int fd = open(argv[1], O_RDWR);
    
  //open後，文件指針的位置在文件開頭
  //由於：lseek返回當前位置到開始位置的長度
  //因此用lseek移動到了文件末尾，這時lseek的返回值就是文件的大小
  int ret = lseek(fd, 0, SEEK_END);
  printf("file size:%d\n", ret);
  close(fd);
}

例子3：建立文件大小爲1024的文件

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char* argv[]){

  int fd = open(argv[1], O_WRONLY|O_CREAT, 0666);
  //打開後文件指針在文件的開始位置，而後從開始位置移動1023個字節，而後再調用write，
  //注意不調用後面的write的話，建立的文件的大小是爲0的。
  lseek(fd, 1023, SEEK_SET);
  write(fd, "a", 1);
  close(fd);
  
}

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