linux 文件IO

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大多数Linux文件IO只需要用到5个函数：open，read，write，lseek以及close

open

函数原型：

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int open(const str * pathname, int oflag, [..., mode_t mode])

功能：打开文件 返回值：成功则返回文件描述符，出错返回-1
参数：
pathname: 打开或创建的文件的全路径名
oflag：
O_RDONLY：只读打开
O_WRONLY：只写打开
O_RDWR：读写打开
O_APPEND：追加到文件尾
O_CREAT: 若文件不存在则创建
O_EXCL: 如果同时指定O_CREAT，而该文件又是存在的，报错；
也可以测试一个文件是否存在，不存在则创建。
O_TRUNC: 如果次文件存在，而且为读写或只写成功打开，则将其长度截短为0
O_SYNC: 使每次write都等到物理IO操作完成
mode：对于open函数而言，仅当创建新文件时才使用第三个参数，表示新建文件的权限设置

read

函数原型：

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

功能：从打开的文件中读取数据。
返回值：实际读到的字节数；已读到文件尾返回0，出错的话返回-1
ssize_t是系统头文件中用typedef定义的数据类型相当于signed int
参数：
fd：要读取的文件的描述符
buf：得到的数据在内存中的位置的首地址
count：期望本次能读取到的最大字节数。
size_t是系统头文件中用typedef定义的数据类型，相当于unsigned int

write

函数原型：

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

功能：向打开的文件写数据
返回值：写入成功返回实际写入的字节数，出错返回-1
参数:
fd：要写入文件的文件描述符
buf：要写入文件的数据在内存中存放位置的首地址
count：期望写入的数据的最大字节数

close

函数原型

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int close(int filedes)

功能：关闭一个打开的文件
参数：需要关闭文件的文件描述符

lseek

每个打开的文件都有一个“当前文件偏移量”，是一个非负整数，用以度量从文件开始处计算的字节数。
通常，读写操作都是从当前文件偏移量处开始，并使偏移量增加所读或写的字节数。
默认情况下，你打开一个文件时(open)，除非指定O_APPEND参数，不然位移量被设为0。

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off_t lseek(int filesdes, off_t offset, int whence)

功能：设置文件内容读写位置
返回值：成功返回新的文件位移，出错返回-1；
whence:
SEEK_SET, 位移量为距文件开始处offset个字节
SEEK_CUR, 位移量为当前值加offset。offset可为正或负
SEEK_END, 位移量为文件长度加offset。offset可为正或负

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int main(int argc, char * argv[])
{
    int fd;
    char buf[100];
    if ((fd = open(argv[1], O_RDONLY)) < 0) {
        perror("open");
        exit(-1);
    }
    read(fd, buf, 1);
    write(STDOUT_FILENO, buf, 1);
    lseek(fd, 2, SEEK_CUR);

    read(fd, buf, 1);
    write(STDOUT_FILENO, buf, 1);
    lseek(fd, -1, SEEK_END);

    read(fd, buf, 1);
    write(STDOUT_FILENO, buf, 1);
    lseek(fd, 0, SEEK_SET);

    read(fd, buf, 1);
    write(STDOUT_FILENO, buf, 1);
    close(fd);
    printf("\n");
    return 0;
}

stat的使用

1.stat 的基本使用
系统调用stat的作用是获取文件的各个属性。
函数原型：

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int stat(const char* path, struct stat* buf)

功能：查看文件或目录属性。将参数path所指的文件的属性，复制到参数buf所指的结构中
参数：
path：要查看属性的文件或目录的全路径名称。
buf：指向用于存放属性的结构体。
stat成功调用后，buf的各个字段将存放各个属性。
返回值：成功返回0；失败返回-1
struct stat是系统头文件中定义的结构体，定义如下：

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struct stat {
    dev_t     st_dev;         /* ID of device containing file */
    ino_t     st_ino;         /* inode number */
    mode_t    st_mode;        /* file type and mode */
    nlink_t   st_nlink;       /* number of hard links */
    uid_t     st_uid;         /* user ID of owner */
    gid_t     st_gid;         /* group ID of owner */
    dev_t     st_rdev;        /* device ID (if special file) */
    off_t     st_size;        /* total size, in bytes */
    blksize_t st_blksize;     /* blocksize for filesystem I/O */
    blkcnt_t  st_blocks;      /* number of 512B blocks allocated */

    struct timespec st_atim;  /* time of last access */
    struct timespec st_mtim;  /* time of last modification */
    struct timespec st_ctim;  /* time of last status change */
}

注意：lstat函数用法与stat函数基本一样，但当查询的文件是符号链接时，
lstat会返回符号链接的基本信息，但stat会返回符号链接引用的文件信息
2.文件类型的判定

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S_ISREG()	普通文件
S_ISDIR()	目录文件
S_ISCHR()	字符设备文件
S_ISBLK()	块设备文件
S_ISFIFO()	有名管道文件
S_ISLNK()	软连接(符号链接)文件
S_ISSOCK()	套接字文件

3.文件权限的判定
文件类型与许可设定被一起编码在st_mode字段中

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S_ISUID	执行时，设置用户ID
S_ISGID	执行时，设置组ID
S_ISVTX	保存正文
S_IRWXU	拥有者的读、写和执行权限
S_IRUSR	拥有者的读权限
S_IWUSR	拥有者的写权限
S_IXUSR	拥有者的执行权限
S_IRWXG	用户组的读、写和执行权限
S_IRGRP	用户组的读权限
S_IWGRP	用户组的写权限
S_IXGRP	用户组的执行权限
S_IRWXO	其它读、写、执行权限
S_IROTH	其它读权限
S_IWOTH	其它写权限
S_IXOTH	其它执行权限

目录操作

1.打开目录
函数原型：

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DIR * opendir(const char * name)

功能：打开参数name指定的目录，并返回DIR *形态的目录流
返回值：成功返回目录流；失败返回NULL
2.读取目录
函数原型：

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struct dirent * readdir(DIR * dir)

功能：返回参数dir目录流的下一个子条目(子目录或子文件)
返回值：成功返回结构体指向的指针，错误或以读完目录，返回NULL
dirent结构体原型：

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struct dirent {
   ino_t d_ino;
   off_t d_off;
   unsigned short d_reclen;
   unsigned char d_type;
   char d_name[256];  //存放子条目的名称
};

3.关闭目录
函数原型：

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int closedir(DIR * dir)

功能：关闭dir所指的目录流
返回值：成功返回0；失败返回-1