学习笔记4
知识点归纳
文件I/O操作是指对文件的输入和输出操作。
文件输入操作可以读取一个文件的内容，以便后续的处理。常见的文件输入操作包括读取文本文件的内容、读取二进制文件的内容等。
文件输出操作可以将处理结果写入到一个文件中。这可以包括将数据写入文本文件、将数据以二进制形式写入文件等。
在许多编程语言中，都提供了一些用于文件I/O操作的函数或方法。这些函数或方法可以打开文件、读取文件、写入文件以及关闭文件。
文件I/O操作的一般流程如下：
- 打开文件：使用相应的函数或方法打开一个文件，以便进行读取或写入操作。
- 读取或写入文件内容：根据需要，读取文件的内容或写入数据到文件中。
- 关闭文件：在文件使用完成后，关闭文件以释放系统资源。
文件I/O操作常用的函数或方法如下：
- open()：打开一个文件，返回一个文件对象。
- close()：关闭一个文件。
- read()：读取文件内容。可以读取整个文件，也可以指定读取的字节数。
- readline()：读取文件的一行内容。
- write()：将数据写入到文件中。
- seek()：在文件中移动文件指针的位置。
- tell()：返回当前文件指针的位置。
文件I/O操作的具体实现细节和语法会因编程语言而有所不同。在使用文件I/O操作时，需要注意异常处理和资源释放，以确保程序的稳定性和效率。
低级别文件操作
在文件I/O操作中，与文件分区相关的是磁盘分区。磁盘分区是将物理硬盘划分成多个逻辑部分的过程。每个分区可以被操作系统视为一个独立的逻辑磁盘，并且可以在分区级别进行文件I/O操作。
低级别的文件操作包括磁盘分区的创建、删除、格式化等操作。这些操作通常需要在操作系统或磁盘管理工具中完成，并且需要具备管理员权限。
以下是一些与磁盘分区相关的常见操作：
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创建分区：可以使用磁盘管理工具（如Windows的磁盘管理器）或命令行工具（如fdisk、parted）来创建分区。在创建分区时，需要指定分区的大小、文件系统类型等参数。
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删除分区：通过磁盘管理工具或命令行工具来删除指定的分区。删除分区将会清除该分区上的所有数据，请务必备份重要数据。
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格式化分区：在创建分区后，需要格式化分区以在其上建立文件系统。格式化操作将会清除分区上的所有数据，并为分区分配文件系统类型（如FAT32、NTFS等）。
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调整分区大小：如果需要改变分区的大小，可以使用磁盘管理工具来调整分区的大小。注意，调整分区大小可能会导致数据丢失，需要提前备份数据。
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挂载和卸载分区：在操作系统中，需要将分区挂载到文件系统树中才能访问其中的文件。挂载分区将会给分区分配一个挂载点，例如在Unix/Linux系统中，可以将分区挂载到/mnt或/var目录下。卸载分区则是将分区从文件系统中移除，不再可访问。
-
磁盘分区表：在磁盘上，通常会有一个分区表来记录磁盘上的分区信息。分区表有不同的格式，如MBR（Master Boot Record）和GPT（GUID Partition Table）。分区表记录了每个分区的起始位置、大小、文件系统类型等信息。
需要注意的是，低级别的磁盘分区操作可能会对磁盘上的数据造成影响甚至造成数据丢失，因此请务必谨慎操作，并在进行任何操作之前备份重要数据。
使用系统调用进行文本操作
在操作系统中，可以使用系统调用来进行文本操作。系统调用是操作系统提供给应用程序的接口，可以直接与操作系统进行交互，执行底层的操作。
下面是一些常用的系统调用，用于文本操作：
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open()：打开一个文件。可以指定打开的模式（读取、写入、追加等），返回一个文件描述符（file descriptor）。
-
read()：从已打开的文件中读取数据。需要指定文件描述符、读取的缓冲区和读取的字节数。
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write()：将数据写入到已打开的文件中。需要指定文件描述符、待写入的数据和写入的字节数。
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close()：关闭一个打开的文件。需要指定文件描述符。
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lseek()：在文件中移动文件指针的位置。可以用于定位到文件的特定位置，以便进行读取或写入操作。
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fcntl()：对一个已打开的文件描述符进行一些操作，例如设置文件描述符的属性、获取文件描述符状态等。
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perror()：根据最近的系统调用返回值，打印出与之对应的错误信息。
这些系统调用通常由编程语言提供的库函数进行封装和调用，以提供更高级别的文件和文本操作接口。例如，C语言中的stdio库提供了fopen()、fread()、fwrite()、fclose()等函数，它们封装了上述的系统调用，简化了文件和文本操作的编码。
同时，编程语言本身也可能提供了更高级别的文本操作函数和方法，例如字符串处理、正则表达式等。这些函数和方法可以更方便地完成文本处理的各种任务，如查找、替换、分割等。
需要注意的是，不同操作系统和编程语言对文本操作的方式和函数调用可能会有所差异，具体的使用方法需要参考相应的操作系统和编程语言文档。
链接文件
在文件系统中，链接是通过将一个文件与另一个文件或目录进行关联，以创建一个指向原始文件或目录的新的链接文件。链接文件可以是硬链接或符号链接。
- 硬链接（Hard Link）：硬链接是指多个文件名指向同一个文件的不同路径。创建硬链接时，文件系统会为目标文件创建一个新的链接项，该链接项指向原始文件的索引节点。可以将硬链接视为原始文件的别名，因为在文件系统中，没有区别对待原始文件和它的硬链接。删除任何一个链接都不会影响原始文件和其他链接。
在Linux系统中，可以使用以下命令创建硬链接：
ln [原始文件] [链接文件]
- 符号链接（Symbolic Link）：符号链接也被称为软链接或软连接。与硬链接不同，符号链接是一个特殊类型的文件，其中包含指向原始文件或目录的路径。符号链接实际上是一个指向原始文件的快捷方式。删除原始文件不会影响符号链接，但删除符号链接可能会导致链接失效。
在Linux系统中，可以使用以下命令创建符号链接：
ln -s [原始文件] [链接文件]
在Windows系统中，可以使用以下命令创建符号链接：
mklink [链接文件] [原始文件]
需要注意的是，硬链接只能在同一文件系统中创建，而符号链接可以跨文件系统创建。另外，符号链接可以链接到目录，而硬链接只能链接到文件。
通过创建链接文件，可以在文件系统中创建更多的路径引用同一文件或目录，实现文件的共享和组织。
文件类型和权限
在UNIX和类UNIX系统中，每个文件都有一个文件类型和权限，它们用来决定对文件的访问方式和操作权限。
-
文件类型：
- 普通文件（Regular File）：存储文本、二进制数据或其他内容的文件。
- 目录（Directory）：包含其他文件和子目录的文件。
- 符号链接（Symbolic Link）：指向其他文件或目录的文件。
- 块设备文件（Block Device File）：提供对块设备（如硬盘）的访问。
- 字符设备文件（Character Device File）：提供对字符设备（如串口）的访问。
- 套接字（Socket）：用于进程间的网络通信。
- 管道（FIFO）：用于进程间的通信。
-
文件权限：
- 所有者权限：针对文件所有者的权限，一般为文件创建者或拥有者。
- 用户组权限：针对文件所属用户组的权限。
- 其他用户权限：针对除所有者和用户组之外的其他用户的权限。
对于每个权限类别，常见的文件权限包括：
- 读权限（Read）：允许读取文件内容或读取目录中的文件列表。
- 写权限（Write）：允许修改文件内容或在目录中创建、删除和重命名文件。
- 执行权限（Execute）：对于文件，指示可执行程序是否可以运行。对于目录，指示能否进入目录并访问其中的内容。
文件权限使用十进制或八进制表示，例如：
- rwxr-xr--，用数字表示为754。
- rw-r--r--，用数字表示为644。
根据文件类型和权限，可以确定谁可以执行哪些操作，例如读取、写入、执行或修改文件。
要查看文件类型和权限，可以使用ls -l命令。权限会显示为一串字符，文件类型在第一个字符上体现（例如"d"表示目录，"-"表示普通文件，"l"表示符号链接）。剩下的9个字符用于表示权限（分为三组，每组3个字符）。
请注意，在操作文件的时候，需要具有足够的权限来执行所需的操作，并遵守系统和文件所有者的访问规则。
实践过程
`#include <stdio.h>
int main()
{
FILE *source, *destination;
char ch;
int copy;
source = fopen("source.txt", "r");
if (source == NULL) {
printf("无法打开源文件。\n");
return 1;
}
destination = fopen("destination.txt", "w");
if (destination == NULL) {
printf("无法创建目标文件。\n");
fclose(source);
return 1;
}
copy = 0;
while ((ch = fgetc(source)) != EOF) {
// 根据复制条件判断是否要复制当前字符
if (/* 复制条件 */) {
fputc(ch, destination);
copy = 1;
}
}
if (copy) {
printf("文件复制成功。\n");
} else {
printf("文件复制失败，没有满足复制条件的字符。\n");
}
fclose(source);
fclose(destination);
return 0;
}`
截图
