进一步认识系统调用write()和read()

简介

write 函数

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

• fd：文件描述符，表示要写入的文件或设备
• buf：指向要写入的数据的缓冲区
• count：要写入的字节数
• 返回值：成功时返回写入的字节数；失败时返回 -1

read 函数

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

• fd：文件描述符，表示要读取的文件或设备
• buf：指向存储读取数据的缓冲区
• count：要读取的字节数
• 返回值：成功时返回读取的字节数（可能小于 count）；到达文件末尾时返回 0；失败时返回 -1

探究

write

• write中count和buf的大小相等的情况下

  

这样子是正常的，我们也正好像文件中写入了5个字节的内容，刚好就是world

这里r6表示显示6个字节的内容，R6表示以十六进制显示，s0是把文件偏移量设置为0

• write中count比buf大小大1

  

  我们可以看到，这还是正常，这是因为c语言中字符串是以空字节'\0'结尾，所以它在内存中实际的大小还要加上一个字节，换句话说，字符串所占用的字节数比长度大一，所以我们看到文件中的最后一个是一个未知的东西，这其实就是'\0'，不过它是不可打印的

  我们也能看到r6显示出来最后一个是?，R6则更明显了，0x00其实就是空字节

• write中count比buf大小大2及以上

  以下是大2的情况

  

  ok，我们可以看到编译只是发出警告，没有报错，然后最后的一个字节就看内存的具体内容了

  以下是大3的情况

  

  编译信息还是警告，不过我这里没有截取出来，可以看到最后一个字节是r

  大家还是要注意，就是这里没有报错不一定是绝对的，我们从未分配给我们的内存中读取数据会导致不在预期里的行为，比如这里的w和r两个字符，它根本就是取决于内存自己，然后我猜测没有报错只是因为我们访问的比较短，一般来说，分配的可用内存还是比较大的，不会刚好用完，还会留下一点可以使用的空间

  这里就要区分虚拟内存和物理内存了，总之大家注意不要越界就行

文件偏移量

它决定了文件io的开始位置

• write
  

  

  我们可以看到，write调用后，文件偏移的改变量就刚好是写入的字节数(打开文件时，文件偏移量一般是0)

• read

  可以看到当我们向文件中写入数据后，在直接读取，结果读取到的字节数是0，也就是没有读取到内容，这是因为写入数据后，文件偏移量就改变了，在进行读取就是从文件偏移量的位置开始读啦

  

  这里我们在读取前，把文件偏移量设置为开头，也就是0，然后就读取2字节，文件总共有6字节，我们发现读取的字节数正好是2，没问题，可是把它用字符串的形式打印出来，可以看到wo正好是world的前两个字节，没错，可是后面是什么东西

  这是因为，字符串的结束要用空字节做标志，这里读取到的内容不是一个字符串，仅仅是两个字节，因为没有空字节，所以打印字符串就会出错

  

  ok，我们这里手动给缓冲区加上空字节，然后在输出它，发现结果正确

  

  我们这里可以看到，读取内容后，文件偏移量也发生改变了
  

总结

• write和read都会改变文件偏移量，而文件偏移量决定了io的开始位置

• write需要注意申请写入的字节数count不要超过buf的大小，这会引发未定义的行为，read就没关系

• 最后C语言中字符串是用空字节结尾的，所以实际大小比长度大1，然后read的内容不一定包括空字节，要打印的话，记得手动加上