文件IO *** 作

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文章目录

• 文件I/O基础
• open打开文件
• • 创建一个新文件
• write写文件
• read读文件
• close关闭文件
• lseek

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文件I/O基础

1、文件描述符
调用open函数会有一个返回值，是一个int类型的数据，在open函数执行成功的情况下，会返回一个非负的整数，该返回值就是一个文件描述符（file descripor）。对于Linux内核来说，所有打开的文件都会通过文件描述符进行索引。
当调用open打开一个现有文件或者创建一个新文件时，内核都会向进程返回一个文件描述符，用于指向被打开的文件。当调用open、write函数进行文件读写时，会将文件描述符传给read、write函数。

open打开文件

在Linux系统中要 *** 作一个文件，需要先打开该文件，得到文件描述符号，然后再对文件进行相应的读写 *** 作。最后再关闭文件

创建一个新文件

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

open函数有两种原型，是可变参函数。调用open函数即可传入2个参数（pathname、flags）、也可传入3个参数（pathname、flags、mode），但是第三个参数mode需要在第二个参数flags满足条件时才会有效。
在应用程序中使用open函数时，需要包含3个头文件

#include 
#include 
#include 

函数参数和返回值含义：
pathname：字符串类型，用于标识需要打开或创建的文件，可以包含路径（绝对路径或相对路径）信息，譬如：“./src_file”（当前目录下的src_file文件）、"/home/dengtao/hello.c"等；如果pathname是一个符号链接，会对其进行解引用。
flags：调用open函数时需要提供的标志，包括文件访问模式标志以及其它文件相关标志，这些标志使用宏定义进行描述，都是常量，open函数提供了非常多的标志，我们传入flags参数时既可以单独使用某一个标志，也可以通过位或运算（|）将多个标志进行组合。

O_RDONLY——以只读方式打开文件
O_WRONLY——以只写方式打开文件
O_RDWR——以可读可写方式打开文件
举例说明：

open("./src_file", O_RDONLY) //单独使用某一个标志 
open("./src_file", O_RDONLY | O_NOFOLLOW) //多个标志组合

O_CREAT——如果pathname参数指向的文件不存在则创建此文件

（使用此标志时，调用open函数需要传入第3个参数mode，参数mode用于指定新建文件的访问权限，稍后将对此进行说明。
open函数的第3个参数只有在使用了O_CREAT或O_TMPFILE标志时才有效。）
mode：此参数用于执行新建文件的访问权限。在Linux中可以通过touch命令新建一个文件，此时文件会有一个默认的权限，如果需要修改文件权限，可以通过chmod命令对文件权限进行修改。
首先mode参数的类型是mode_t，这是一个u32无符号整形数据。
最高权限表示方法：111111111（二进制表示）、777（八进制表示）、511（十进制表示）；

write写文件

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

首先使用write函数需要先包含unistd.h头文件。
1、fd：文件描述符。关于文件描述符，前面已经给大家进行了简单地讲解，这里不再重述！我们需要将进行写 *** 作的文件所对应的文件描述符传递给write函数。
2、buf：指定写入数据对应的缓冲区。
3、count：指定写入的字节数。
返回值：如果成功将返回写入的字节数（0表示未写入任何字节），如果此数字小于count参数，这不是错误，譬如磁盘空间已满，可能会发生这种情况；如果写入出错，则返回-1。

特别的：一个很重要的问题是：从文件的哪个位置开始进行读写 *** 作？也就是IO *** 作所对应的位置偏移量，读写 *** 作都是从文件的当前位置偏移量处开始，当然当前位置偏移量可以通过lseek系统调用进行设置。默认情况下当前位置的偏移量一般是0，也就是指向了文件起始位置。当调用read、write函数读写 *** 作完成之后，当前位置偏移量也会向后移动对应字节数，譬如当前位置偏移量为1000个字节处，调用write()写入或read()读取500个字节之后，当前位置偏移量将会移动到1500个字节处。

read读文件

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

首先使用read函数需要先包含unistd.h头文件。
函数参数与write相同。
返回值：如果读取成功将返回读取到的字节数，实际读取到的字节数可能会小于count参数指定的字节数，也有可能会为0，譬如进行读 *** 作时，当前文件位置偏移量已经到了文件末尾。实际读取到的字节数少于要求读取的字节数，譬如在到达文件末尾之前有30个字节数据，而要求读取100个字节，则read读取成功只能返回30；而下一次再调用read读，它将返回0（文件末尾）。

close关闭文件

#include  
int close(int fd);

返回值：如果成功返回0，如果失败则返回-1。
除了使用close函数显式关闭文件之外，在Linux系统中，当一个进程终止时，内核会自动关闭它打开的所有文件，也就是说在我们的程序中打开了文件，如果程序终止退出时没有关闭打开的文件，那么内核会自动将程序中打开的文件关闭。很多程序都利用了这一功能而不显式地用close关闭打开的文件。
显式关闭不再需要的文件描述符往往是良好的编程习惯，会使代码在后续修改时更具有可读性，也更可靠，进而言之，文件描述符是有限资源，当不再需要时必须将其释放、归还于系统。

lseek

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

首先调用lseek函数需要包含和两个头文件。
函数参数和返回值含义如下：
fd：文件描述符。
offset：偏移量，以字节为单位。
whence：用于定义参数offset偏移量对应的参考值，该参数为下列其中一种（宏定义）：
SEEK_SET：读写偏移量将指向offset字节位置处（从文件头部开始算）；
SEEK_CUR：读写偏移量将指向当前位置偏移量 + offset字节位置处，offset可以为正、也可以为负，如果是正数表示往后偏移，如果是负数则表示往前偏移；
SEEK_END：读写偏移量将指向文件末尾 + offset字节位置处，同样offset可以为正、也可以为负，如果是正数表示往后偏移、如果是负数则表示往前偏移。
返回值：成功将返回从文件头部开始算起的位置偏移量（字节为单位），也就是当前的读写位置；发生错误将返回-1。