linux系统编程--文件操作学习笔记

1. 在linux环境下学习C语言系统编程能够深入理解操作系统的理论知识
2. Linux下的系统编程是指程序员使用系统调用或C语言本身所携带的库函数来设计和编写具有某一特定功能的程序。
3. Linux系统是以文件为基础而设计的。
4. Linux所包含的文件类型：
    普通文件；
    目录文件；
    字符特殊文件；
    块特殊文件；
    FIFO（用于进程的通信，也称为命名管道）
    套接字
    符号连接
5. 文件的访问权限控制：
    【1】 在Shell下可以通过命令chmod来改变文件的访问权限。
    【2】 通过chmod/fchmod函数可以对文件访问权限进行修改。
     【3】 函数原型：
    #include <sys/type.h>
    #include <sys/stat.h>
    int chmod(const char *path,mode_t mode);
    //第一个参数为文件名
    int fchmod(int fildes,mode_t mode);
    //第一个参数为文件描述符
    
6. 文件的输入输出：
    文件的创建，打开和关闭
    【1】 open函数原型
    #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);
    //第一个参数为要打开或创建的含路径的文件名，flags表示文件的打开方式。Mode用于设置新文件的权限。

    【2】 creat函数原型
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <fcntl.h>
    int creat（const char* pathname,mode_t mode);
    //如果pathname只想的文件不存在，则创建一个新文件。如果存在，原文件会被新文件覆盖。
    //creat作用与open(const char *pathname,(O_CREAT|O_WRONLY|O_TRUNC);

    【3】 close函数原型
    #include <unistd.h>
    int close(int fd);
    //fd表示要关闭的文件的文件描述符，它是从open或creat函数得到的。
    //close函数调用时不能保证数据能全部写回硬盘。

    文件的读写：
    【1】 read函数原型
    #include <unistd.h>
    ssize_t read(int fd,void* buf,size_t count);
    //从文件描述符fd所指向的文件中读取count个字节的数据到buf所指向的缓存当中。count为0则不读数据，read返回0.有错误发生返回-1，正常返回实际读到的字节数。

    【2】write函数原型
    #include <unistd.h>
    ssize_t write(int fd,const void* buf,size_t count);
    //将buf所指向的缓冲区中的count个字节数据写入到由文件描述符fd所指示的文件中。调用成功，write（）返回写入的字节数。文件

    //read和write函数都会引起文件读写指针的移动。

    文件读写指针的移动：
    lseek函数原型
    #include <sys/types.h>
    #include <unistd.h>
    off_t lseek(int fildes,off_t offset,int whence);
    
    //参数fildes为已打开的文件描述符，参数offset为根据参数whence来移动读写位置的位移数。Whence有三种取值：
    SEEK_SET 文件开始处
    SEEK_CUR 文件指针的当前位置
    SEEK_END 文件结尾处，offset允许去负数

    将文件读写指针移动到文件开头
    lseek(int fildes,0,SEEK_SET);
    将文件读写指针移动到文件结尾
    lseek(int fildes,0,SEEK_END);
    
    获取文件读写指针的当前位置
    lseek(int fildes,0,SEEK_CUR);
    
    有些设备（设备文件）如tty设备不能使用lseek。

    Dup,dup2,fcntl,ioctl系统调用
    【1】 dup和dup2函数原型
    #include <unistd.h>
    int dup(int oldfd);
    int dup2(int oldfd,int newfd);
    //dup用于复制参数oldfd所指的文件描述符。
    //dup2用参数newfd指定新文件描述符的数值。

    【2】fcntl函数原型
    #include <unistd.h>
    #include <fcntl.h>
    int fcntl(int fd,int cmd);
    int fcntl(int fd,int cmd,long arg);
    int fcntl(int fd,int cmd,struct flock *lock);

    【3】ioctl函数原型
    #include <sys/ioctl.h>
    int ioctl(int fd,int request,...);
    //用于控制特殊设备文件的属性。fd必须是一个已经打开的文件描述符。第三个参数一般为char *argp，随第二个参数request不同而不同。Request决定了参数argp是传递数据还是获取数据。

7. 文件的属性操作
    获取文件属性
    
    【1]stat/fstat/lstat函数原型
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <unistd.h>
    int stat(const char* file_name,struct stat* buf);
    //获取由参数file_name指定的文件名的状态信息，保存在buf中

    int fstat(int fildes,struct stat* buf);
    //通过文件描述符来指定文件
    int lstat(const char* file_name,struct stat *buf);
    //对于符号链接文件，lstat返回符号链接文件本身的状态信息，stat返回符号链接所指向的文件状态信息

    struct stat
    {
        dev_t    st_dev;
        ino_t    st_ino;
        mode_t    st_mode;
        nlink_t    st_nlink;
        uid_t    st_uid;
        gid_t    st_gid;
        dev_t    st_rdev;
        off_t    st_size;
        blksize_t    st_blksize;
        blkcnt_t    st_blocks;
        time_t    st_atime;
        time_t    st_mtime;
        time_t    st_ctime;
}

    设置文件属性

    【1】hmod和fchmod
    【2】chown/fchown/lchown函数原型
    #include <sys/types.h>
    #include <unistd.h>
    int chown(const char *path,uid_t owner,gid_t group);
    int fchown(int fd,uid_t owner,gid_t group_;
    int lchown(const char* path,uid_t owner,gid_t group)'
    //chown会把参数path指定的文件所有者id变更为参数owner代表的用户id，而将文件所有者的组变更为参数group组id。fchown和lchown类似，不过它们是以文件描述符为参数的。

    【3】truncate/ftruncate函数原型
    #include <unistd.h>
    #include <sys/types.h>
    int truncate(const char *path,off_t length);
    int ftruncate(int fd,off_t length);
    用于改变指定文件的大小，如果原文件的大小比参数大，超过的部分会被删除。如果原来的文件大小比参数length小，则文件将会被扩展，扩展部分以0扩充。同时文件大小的改变会引起st_mtime和st_ctime的改变。

    【4】utime函数原型
    #include <sys/types.h>
    #include <utime.h>
    int utime(const char* filename,struct utimbuf *buf);

    #include <sys/time.h>
    int utimes(char *filename,struct timeval *typ);

    struct utimbuf
    {
        time_t actiome;//access time
        time_t modtime;//modification time
    };
    
    //用于改变任何文件的st_mtime域和st_ctime域，即存取时间和修改时间。

    【5】umask函数原型
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    mode_t umask(mode_t mask);
    //在进程创建一个新文件或目录时，如调用open函数创建一个新文件，新文件的实际存取权限安是mode和umask按照（mode&～umask)运算以后的结果。Umask函数用来修改进程的umask。

    文件的移动和删除
    【1】rename函数原型
    #include <stdio.h>
    int rename(const char* oldpath,const char* newpath);

    【2】unlink函数和remove函数
    #include <unistd.h>
    int unlink(const char* pathname);
    int remove(const char* pathname);
    //unlink系统调用从文件系统中删除一个文件，如果文件的链接数为0且没有进程打开这个文件，则文件被删除且其占用的磁盘空间被释放。如果文件的链接数虽然为0，但是有进程打开了这个文件，则文件知道所有打开该文件的进程都结束了以后才删除该文件。

    目录的创建和删除
    【1】 mkdir函数原型
    #include <sys/stat.h>
    #include <sys/types.h>
    int mkdir(const char* pathname,mode_t mode);
    
    【2】rmdir函数原型
    #include <unistd.h>
    int rmdir(const char* pathname);

    获取当前目录
    #include <unistd.h>
    char *getcwd(char buf,size_t size);
    char *get_current_dir_name(void);
    char *getwd(char *buf);

    设置工作目录
    #include <unistd.h>
    int chdir(const char* path);
    int fchdir(int fd);
    //chdir将当前工作目录改为参数path指定的目录。Fchdir用来将当前工作目录改为由参数fd指定的目录。

    获取目录信息
    【1】opendir
    #include<sys/types.h>
    #include <dirent.h>
    DIR opendir(const char* name);

    【2】readdir
    #include <sys/types.h>
    #include <dirent.h>
    struct dirent readdir(DIR *dir);

    struct dirent
    {
        long d_ino;
        off_t d_off;
        unsigned short d_reclen;//length of the d_name
        char d_name [NAME_MAX+1];//file name (null-terminated)
    }

    【3】closedir
    #include <sys/types.h>
    #include <dirent.h>
    int closedir(DIR *dir);