linux系统编程之文件与io(二)

今天继续学习文件与io，话不多说，开始进入正题：

文件的read和write系统调用:

说明：函数中出现在size_t和ssize_t是针对系统定制的数据类型：

 

 

下面以一个实现文件简单拷贝的示例(类似于cp命令，但是没cp命令强大)，来对其文件的读写有个感性的认识：

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

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>


#define ERR_EXIT(m) \
    do \
    { \
        perror(m); \
        exit(EXIT_FAILURE); \
    } while(0)

int main(int argc/**参数总个数**/, char *argv[]/**具体参数值**/)
{
    int infd;//读文件描述符
    int outfd;//写文件描述符
    if (argc != 3)
    {
        fprintf(stderr, "Usage %s src dest\n", argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    infd = open(argv[1], O_RDONLY);
    if (infd == -1)
        ERR_EXIT("open src error");

    if ((outfd = open(argv[2], O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC/**以清空的方式打开**/, 0644)) == -1)
        ERR_EXIT("open dest error");
    
    char buf[1024];
    int nread;
　　//将读入的文件内容拷贝到新文件中
    while ((nread = read(infd, buf, 1024)) > 0)
    {
        write(outfd, buf, nread);
    }

    close(infd);
    close(outfd);
    return 0;
}

编译运行：

对于read和write，下面再来探讨一下它们之间细微的区别：

1、read读取过程中，有可能被某些信号给中断，这个在之后的信号中断时再学习。

2、read读指定字节的数据时，如果返回值大于0，表示已经从文件中将数据读到缓冲区当中了，但是write就不一定了，当我们写入时，如果返回大于0并非代表已经将缓冲区中的数据写入到磁盘当中了，仅仅只是表示数据缓冲区已经拷到内核缓冲区了，并未同步到磁盘上，如果想立即同步到磁盘中的话，可以利用下面这个函数既时同步：

实际上，我们也可以通过给open函数，设定一个flags，来达到同步的效果：

这时写文件时，就会一直阻塞到数据缓冲区写到物理磁盘。

 

文件的随机读写:

 

说明：lseek对应于c语言fseek函数

下面用具体实例来理解一下lseek函数的用法：

实例一：

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

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>


#define ERR_EXIT(m) \
    do \
    { \
        perror(m); \
        exit(EXIT_FAILURE); \
    } while(0)

int main(void)
{
    int fd;
    fd = open("test.txt", O_RDONLY);
    if (fd == -1)
        ERR_EXIT("open error");

    char buf[1024] = {0};
    int ret = read(fd, buf, 5);//从文件中读取5个字节,这时文件指针就会偏移到5的位置
    if (ret == -1)
        ERR_EXIT("read error");
    printf("buf=%s\n", buf);
    
    ret = lseek(fd, 0, SEEK_CUR);//通过从当前文件的偏移值计算偏移，偏移量为0，就能计算文件当前的偏移量

if (ret == -1)
        ERR_EXIT("lseek");

    printf("current offset=%d\n", ret);
    return 0;
    
}

首先我们创建一个test.txt,以便进行程序测试：

编译运行：

实例二：利用lseek产生空洞文件

首先先了解下什么是空洞文件：

好了，下面用程序进行说明：

编译运行：

 

我们来查看一下它的内容：

这时，采用另外一个命令：

 

这时，我们查看一下其大小：

 

这时，为了说明空洞内容是没有存放在磁盘中的，这时，我们将偏移量加大：

编译运行，来查看下内容大小：

总结：

一个文件的大小不等于一个文件在磁盘所占用的空间，下面再来简单说明下：

 

目录访问:

说明：struct dirent目录信息结构体的核心结构如下：

下面以一个具体示例来使用上面的这些目录函数【功能跟ls命令类似，简易版】：

编译运行：

如果想过滤掉隐藏文件，则可以修下代码如下：

再次运行：

 

下面还有一些命令函数，比较简单，这里就不练习了，贴出来参考：

mkdir:

rmdir:

chmod和fchmod:

 

chown和fchown:

 

好了，今天的内容学到这，下回见！