Linux基础IO

简介: Linux基础IO

一、C语言中的文件操作接口


1.foprn:打开文件


FILE *open(const char *path , const char *mode);


const char *path:带有路径的要打开的文件名


const char *mode:文件的打开方式


   r:只读;文件必须存在,否则打开失败


   r+:可读可写;文件必须存在,否则打开失败


   w:只写;文件不存在则会创建文件并打开,文件存在则会清空文件原有内容并打开


   w+:可读可写;文件不存在则会创建文件并打开,文件存在则会清空文件原有内容并打开


   a:追加只写;文件不存在则会创建文件并打开,文件存在则打开;并且写入数据总是会写入文件末尾


   a+:可读追加写;文件不存在则会创建文件并打开,文件存在则打开;并且写入数据总是会写入文件末尾


   b:以二进制方式打开文件,否则默认以文本形式打开文件


返回值:


成功,返回FILE*文件流指针(文件在代码中的操作句柄);失败,返回NULL


2.fwrite:向文件写入数据


size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
const void *ptr:要向文件写入的数据的首地址
size_t size:块大小
size_t nmemb:块个数
FILE *stream:fopen返回的文件流指针,表示要将数据写入到哪个文件


返回值:


返回实际写入文件的完整块个数(注意不是字节长度);出错返回0。


3.fseek:跳转文件的读写位置


int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);


FILE *stream:要操作的文件流指针


long offset:偏移量;正值,向后偏移;负值,向前偏移


int whence:标识开始偏移位置


   SEEK_SET:起始位置


   SEEK_CUR:当前读写位置


   SEEK_END:末尾位置


返回值:


成功,返回0;失败,返回-1。


4.fclose:关闭文件,释放资源


int fclose(FILE *fp);


返回值:


成功,返回0;失败,返回-1。


5.测试文件操作


int ferror(FILE *stream);


测试文件的上一次操作是否出错,出错返回真。


int feof(FILE *stream);


测试文件读写是否到达文件末尾,到达返回真。


二、系统调用IO接口


系统调用IO接口默认都是二进制操作。


1.open:打开文件


int open(const char* pathname, int flags);
int open(const char* pathname, int flags, mode_t mode);
const char* pathname:要打开的文件的路径名
int flags:文件的打开方式
(
O_RDONLY:只读    O_WRONLY:只写    O_RDWR:可读可写
以上三种必须包含其一。
O_CREAT:文件不存在则创建文件;
O_APPEND:写入数据时以追加方式写入;
O_TRUNC:打开文件时,清空文件内容。
例:w方式可表示为:O_WRONIL | O_CREAT | O_TRUNC
)


mode_t mode:文件不存在时创建文件所使用的参数(文件的权限);若不需要创建文件,则这个参数可以不要


返回值:


   成功,返回一个非负整数(文件描述符|文件的操作句柄);


   失败,返回-1。


2.write:向文件写入数据


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


int fd:open打开文件返回的文件描述符,标识要操作的文件


const void *buf:要写入的数据的首地址


size_t count:要写入文件的数据的字节长度


返回值:


   成功,返回实际写入文件的数据长度;


   失败返回-1。


3.read:向文件读取数据


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


int fd:open打开文件返回的文件描述符,标识要操作的文件


void *buf:一块空间首地址,用于存放读取到的数据


size_t count:要读取的数据长度,单位为字节


返回值:


   成功,返回实际读取到的数据长度;


   出错,返回-1。


4.lseek:跳转文件的读写位置


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


int fd:文件的操作句柄


off_t offset:偏移量


int whence:开始偏移位置


   SEEK_SET:起始位置


   SEEK_CUR:当前读写位置


   SEEK_END:末尾位置


返回值:


   成功,返回当前跳转后的位置相对于起始位置的偏移量(通常跳转到文件末尾位置,就可获取文件长度)


   出错,返回-1。


5.close:关闭文件,释放资源


int close(int fd);


返回值:


成功,返回0;失败,返回-1。


三、文件描述符★


1.文件描述符的本质


文件描述符:当open打开一个文件时,返回的一个非负整数,它是一个文件的操作句柄。


那么文件描述符作为一个数字,是如何作为文件的操作句柄来标识文件的?


文件其实就是一块磁盘空间,给文件写入数据,实际上就是将数据写入到磁盘的指定位置。


因此当我们要操作一个文件时,必须要明确操作的是那块磁盘的哪个位置的数据。


★文件描述符的本质其实就是内核中,文件描述信息指针数组的下标。


通过文件描述符操作文件,实际上就是在内核中找到进行的files_struct结构体,根据下标在fd_arr描述信息指针数组中找到对应文件的描述信息地址,进行访问文件的描述信息,从而实现标识我们所要操作的文件。


image.png


2.文件流指针FILE *fp与文件描述符int fd的关系


文件流指针:


struct FILE*  是库函数的操作句柄


文件描述符:


int  fd  是系统调用接口的操作句柄


库函数与系统调用接口的关系:


库函数封装了系统调用接口


所以文件流指针结构体FILE中,其实包含了文件描述符成员。


四、重定向★


1.标准输出重定向

将原本要写入标准输出的数据,不再写入标准输出,而是写入指定文件中。


例:


相关知识:


一个程序运行,会默认打开三个文件:


标准输入0、标准输出1、标准错误2


1.png


关闭标准输入文件,打开的新文件会优先占据下标较小的空位置,也就是temp.txt对应的文件描述符会是1,那么此时本来要写入标准输出的数据会被写到temp.txt中。


2.png


运行程序后,内容没有打印。


3.png


而是写入到了temp.txt文件中。


2. dup2接口


int dup2(int oldfd, int newfd);


让newfd拷贝oldfd位置的文件描述信息指针,作用相当于让oldfd和newfd都操作oldfd所对应的文件。


例:


4.png

5.png

6.png


效果相同,且不需要关闭旧的文件,更加灵活安全。


五、动态库与静态库


1.简介


动态库与静态库:都是针对典型功能已经封装好的接口的打包文件


程序编译四个阶段:预处理、编译、汇编、链接


链接方式:


1)动态链接:


链接动态库,把库中函数的位置信息记录到可执行程序中。


2)静态链接:


链接静态库,将库中用到的代码写入到可执行程序中。


2.动态库与静态库的生成


1)将各自的.c代码生成二进制指令


gcc -fPIC -c file.c -o file.o


2)打包生成库文件


动态库:


gcc -shared file.o -o libfile.so


静态库:


ar -cr libfile.a filr.o


3.动态库与静态库的使用


3.1生成可执行程序时链接使用


gcc -l 选项--指定链接库名称


gcc file.c -o file -lmylibfile


链接方法:


       1.将库文件放到指定目录下:/usr/lib64/


       2.设置环境变量,将库文件所在路径添加到环境变量中:


LIBRARY_PATH=${LIBRARY_PATH}:./


       3.使用gcc -L选项指定库文件默认链接路径(主要针对静态库使用):


gcc file.c -o file -L/ -lmylibfile


3.2运行可执行程序时加载使用


链接方法:


       1.将库文件放到指定目录下:


/usr/lib64/


       2.设置环境变量:


LD_LIBRARY=${LD-LIBRARY_PATH}:./


相关文章
|
2月前
|
网络协议 安全 Linux
Linux C/C++之IO多路复用(select)
这篇文章主要介绍了TCP的三次握手和四次挥手过程,TCP与UDP的区别,以及如何使用select函数实现IO多路复用,包括服务器监听多个客户端连接和简单聊天室场景的应用示例。
99 0
|
2月前
|
存储 Linux C语言
Linux C/C++之IO多路复用(aio)
这篇文章介绍了Linux中IO多路复用技术epoll和异步IO技术aio的区别、执行过程、编程模型以及具体的编程实现方式。
115 1
Linux C/C++之IO多路复用(aio)
|
4月前
|
缓存 安全 Linux
Linux 五种IO模型
Linux 五种IO模型
|
2月前
|
Linux C++
Linux C/C++之IO多路复用(poll,epoll)
这篇文章详细介绍了Linux下C/C++编程中IO多路复用的两种机制:poll和epoll,包括它们的比较、编程模型、函数原型以及如何使用这些机制实现服务器端和客户端之间的多个连接。
38 0
Linux C/C++之IO多路复用(poll,epoll)
|
4月前
|
小程序 Linux 开发者
Linux之缓冲区与C库IO函数简单模拟
通过上述编程实例,可以对Linux系统中缓冲区和C库IO函数如何提高文件读写效率有了一个基本的了解。开发者需要根据应用程序的具体需求来选择合适的IO策略。
38 0
|
4月前
|
存储 IDE Linux
Linux源码阅读笔记14-IO体系结构与访问设备
Linux源码阅读笔记14-IO体系结构与访问设备
|
5月前
|
Linux 数据处理 C语言
【Linux】基础IO----系统文件IO & 文件描述符fd & 重定向(下)
【Linux】基础IO----系统文件IO & 文件描述符fd & 重定向(下)
84 0
|
5月前
|
Linux 编译器 C语言
【Linux】基础IO----理解缓冲区
【Linux】基础IO----理解缓冲区
82 0
【Linux】基础IO----理解缓冲区
|
5月前
|
缓存 网络协议 算法
【Linux系统编程】深入剖析:四大IO模型机制与应用(阻塞、非阻塞、多路复用、信号驱动IO 全解读)
在Linux环境下,主要存在四种IO模型,它们分别是阻塞IO(Blocking IO)、非阻塞IO(Non-blocking IO)、IO多路复用(I/O Multiplexing)和异步IO(Asynchronous IO)。下面我将逐一介绍这些模型的定义:
276 2
|
6月前
|
Linux 编译器 C语言
【Linux】基础IO_4
【Linux】基础IO_4
34 3