【Linux】零基础深入学习linux文件实用的系统（一）

文章目录

c语言文件函数
系统接口
- open
文件标识符
- 分配文件标识符
重定向
小总
缓冲区

c语言文件函数

写函数：

FILE* fp=fopen("myfile","w");
if(!fp)
{
perror("fopen");
}
const char* msg="hello jib\n";
int cnt=5;
while(cnt--)
{
fwrite(msg,strlen(msg),1,fp);
}
fclose(fp);

读函数：

fp=fopen("myfile","r");
char buf[1024];
size_t s=fread(buf,1,sizeof(buf)-1,fp);
fclose(fp);

详细的C语言文件知识点请看我这篇文章，这里不过多解释了
C语言文件操作知识

系统接口

读写函数：

umask(0);
int fd=open("myfile",O_RDWR|O_CREAT,0644);
if(fd<0)
{
perror("open");
return -1;
}
char* msg="hello world\n";
int cnt=5;
int len=strlen(msg);
while(cnt--)
{
write(fd,msg,len);
}
lseek(fd,0,SEEK_SET);
char buf[1024];
while(1)
{
size_t s=read(fd,buf,sizeof(buf)-1);
if(s>0)
{
buf[s]='\0';
printf("%s\n",buf);
}
else{
break;
}
}

在这里插入图片描述
lseek定位文件，写入文件之后指针到了文件末尾，

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

fd：文件描述符
offset：偏移量
whence：基准位置分为：SEEK_SET SEEK_CUR SEEK_END

这里是定位文件开头

open

打开一个文件，

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

参数细节：
pathname 要创建或打开的文件名字

flags：打开文件时，可以传入多个参数选项，用下列一个或多个常量构成flags

O_RDONLY只读打开
O_WRONLY只写打开
O_RDWR 既可以读可以写

以上三种模式只能选一种

O_CREAT

若是要打开文件不存在，则创建这个文件

O_APPEND
追加写，（下文重定向会讲）

返回值：
成功了返回文件描述符
失败了返回 -1

文件标识符

通过open，我们知道文件标识符就是一个整数

int fd=open("myfile",O_RDWR|O_CREAT,0644);
if(fd<0)
{
perror("open");
return -1;
}
cout<<fd<<endl;

在这里插入图片描述
系统分配文件标识符是从0开始的，为什么我新开的文件标识符是3呢？

因为系统自动打开了3个文件：
键盘，显示器，显示器，
分别是标准输入，标准输出，标准错误对应的文件标识符 0，1，2

所以输入输出还可以这样，

char buf[1024];
size_t s=read(0,buf,sizeof(buf)-1);
if(s>0)
{
buf[s]='\0';
write(1,buf,strlen(buf));
write(2,buf,strlen(buf));
}

在这里插入图片描述

PCB中有files指针，指向一张表files_struct，表中有file数组，数组中每个元素都是指向已打开文件的下标。

所以文件标识符本质就是该数组的下标，只要有这个下标就能找到对应的文件

分配文件标识符

我们关闭0文件试试

close(0);
//close(2);
size_t fd=open("myfile",O_RDWR|O_CREAT);
if(fd<0)
{
perror("open");
}
else{
cout<<fd;
}

在这里插入图片
描述
结果系统把0文件标识符给了myfile
说明分配规则是从struct_file寻找到下标最小且未被使用的文件标识符

重定向

如果我们关闭1呢

close(1);
size_t fd=open("myfile",O_RDWR|O_CREAT);
if(fd<0)
{
perror("open");
return 1;
}
else{
cout<<fd;
}

在这里插入图片描述
运行发现无结果，为什么呢？
原本要向显示器打印的，但是显示器被关了，标识符1被myfile占了，但是系统依旧向1中输入，所以最终结果给了文件myfile

在这里插入图片描述
我们看到第一个hello的h被覆盖为1了，因为我之前向myfile中已经输入了许多hello world

要想清空文件，只需改变打开的方式

size_t fd=open(“myfile”,O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC);

在这里插入图片描述
或者追加模式

常见的重定向：>，>>，<
> 把内容输出到文件中
>>就是追加模式
< 把内容输入到指令中
比如cat < text.txt 但我们一般省略 <

小总

C语言的I/O函数其实是封装了系统函数，打开权限a就是封装了追加模式的系统函数，各种语言都有自己文件操作函数，但是本质都是封装了系统函数open，write等等

而且必定封装了fd，所有语言级别的文件操作函数都是通过fd完成的，

缓冲区

先来看代码：

char* str="hello write\n";
char* fstr="hello fwrite\n";
cout<<"cout"<<endl;
fprintf(stdout,"hello fprintf\n");
fwrite(fstr,strlen(fstr),1,stdout);
write(1,str,strlen(str));