linux下 open() write() read() close函数讲解

1. open（）函数
功能描述：用于打开或创建文件，在打开或创建文件时可以指定文件的属性及用户的权限等各种参数。
所需头文件:#include <sys/types.h>,#include <sys/stat.h>,#include <fcntl.h>
函数原型:int open(const char *pathname,int flags,int perms)
参数：
pathname:被打开的文件名（可包括路径名如"dev/ttyS0"）
flags:文件打开方式,
O_RDONLY:以只读方式打开文件
O_WRONLY:以只写方式打开文件

O_RDWR:以读写方式打开文件

-->>以上三个为最基本的文件标志，三者之间互斥，实际三者值为0,1,2。

另外初学者还有一个疑惑，就是当文件以O_WRONLY只写方式打开时，能不能读呢？我当时就这么想，既然都可以向文件里面写数据了，为什么不能从文件中读呢？后来，我发现问题其实很简单，只是我将“读”理解错了，这里的读是机器读而不是人在读。显然当文件以只写的方式打开时，是不能将文件的内容从文件读到计算机中的。例如：只写文件，我们不能尝试用read函数读取它的内容。

O_CREAT:如果改文件不存在，就创建一个新的文件，并用第三个参数为其设置权限
O_EXCL:如果使用O_CREAT时文件存在，则返回错误消息。这一参数可测试文件是否存在。此时open是原子操作，防止多个进程同时创建同一个文件
O_NOCTTY:使用本参数时，若文件为终端，那么该终端不会成为调用open()的那个进程的控制终端
O_TRUNC:若文件已经存在，那么会删除文件中的全部原有数据，并且设置文件大小为0
O_APPEND:以添加方式打开文件，在打开文件的同时，文件指针指向文件的末尾，即将写入的数据添加到文件的末尾
O_NONBLOCK: 如果pathname指的是一个FIFO、一个块特殊文件或一个字符特殊文件，则此选择项为此文件的本次打开操作和后续的I/O操作设置非阻塞方式。
O_SYNC:使每次write都等到物理I/O操作完成。
O_RSYNC:read 等待所有写入同一区域的写操作完成后再进行
在open()函数中，falgs参数可以通过“|”组合构成，但前3个标准常量（O_RDONLY，O_WRONLY，和O_RDWR）不能互相组合。
perms:被打开文件的存取权限，可以用两种方法表示，可以用一组宏定义：S_I(R/W/X)(USR/GRP/OTH),其中R/W/X表示读写执行权限，
USR/GRP/OTH分别表示文件的所有者/文件所属组/其他用户,如S_IRUUR|S_IWUUR|S_IXUUR,（-rex------）,也可用八进制800表示同样的权限
返回值：
成功：返回文件描述符
失败：返回-1
 
2. close（）函数
功能描述：用于关闭一个被打开的的文件
所需头文件： #include <unistd.h>
函数原型:int close(int fd)
参数：fd文件描述符
函数返回值：0成功，-1出错
 
 
3. read（）函数
功能描述： 从文件读取数据。
所需头文件： #include <unistd.h>
函数原型：ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
参数：  
fd： 将要读取数据的文件描述词。
buf：指缓冲区，即读取的数据会被放到这个缓冲区中去。
count： 表示调用一次read操作，应该读多少数量的字符。执行一次read函数，读取对应的字节数，可能我们实际要读取的文件，不止有这么多个字节，那就需要多读取几次了。例如，下面的程序显示的方法。
返回值：返回所读取的字节数；0（读到EOF）；-1（出错，例如，读取一个只写文件，会返回-1值）。
以下几种情况会导致读取到的字节数小于 count ：
    A. 读取普通文件时，读到文件末尾还不够 count 字节。例如：如果文件只有 30 字节，而我们想读取 100
字节，那么实际读到的只有 30 字节，read 函数返回 30 。此时再使用 read 函数作用于这个文件会导致 read 返回 0 。
    B. 从终端设备（terminal device）读取时，一般情况下每次只能读取一行。
    C. 从网络读取时，网络缓存可能导致读取的字节数小于 count字节。
    D. 读取 pipe 或者 FIFO 时，pipe 或 FIFO 里的字节数可能小于 count 。
    E. 从面向记录（record-oriented）的设备读取时，某些面向记录的设备（如磁带）每次最多只能返回一个记录。
    F. 在读取了部分数据时被信号中断。
读操作始于 cfo 。在成功返回之前，cfo 增加，增量为实际读取到的字节数。
 
4. write（）函数
功能描述： 向文件写入数据。
所需头文件： #include <unistd.h>
函数原型：ssize_t write(int fd, void *buf, size_t count);
返回值：写入文件的字节数（成功）；-1（出错）
功能：write 函数向 filedes 中写入 count 字节数据，数据来源为 buf 。返回值一般总是等于 count，否则就是出错了。常见的出错原因是磁盘空间满了或者超过了文件大小限制。
对于普通文件，写操作始于 cfo 。如果打开文件时使用了 O_APPEND，则每次写操作都将数据写入文件末尾。成功写入后，cfo 增加，增量为实际写入的字节数。


5. lseek（）函数 
功能描述： 用于在指定的文件描述符中将将文件指针定位到相应位置。
所需头文件： #include <unistd.h>，#include <sys/types.h>
函数原型：off_t lseek(int fd, off_t offset,int whence);
参数：
fd;文件描述符
offset:偏移量，每一个读写操作所需要移动的距离，单位是字节，可正可负（向前移，向后移）
whence:
SEEK_SET:当前位置为文件的开头，新位置为偏移量的大小
SEEK_CUR:当前位置为指针的位置，新位置为当前位置加上偏移量
SEEK_END:当前位置为文件的结尾，新位置为文件大小加上偏移量的大小
返回值：
成功：返回当前位移
失败：返回-1
6.函数实例
#include<string.h>


#define BUFFER_SIZE 128                      //每次读写缓存大小，影响运行效率
#define SRC_FILE_NAME "src_file.txt"              //源文件名
#define DEST_FILE_NAME "dest_file.txt"            //目标文件名
#define OFFSET 0                          //文件指针偏移量


int main()
{
    int src_file,dest_file;
      unsigned char src_buff[BUFFER_SIZE];
    unsigned char dest_buff[BUFFER_SIZE];
      int real_read_len = 0;
      char str[BUFFER_SIZE] = "this is a test about\nopen()\nclose()\nwrite()\nread()\nlseek()\nend of the file\n";
     //创建源文件
      src_file=open(SRC_FILE_NAME,O_RDWR|O_CREAT,S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IROTH);  
      if(src_file<0)
      {
            printf("open file error!!!\n");
            exit(1);
      }
    //向源文件中写数据
    write(src_file,str,sizeof(str));
     //创建目的文件
     dest_file=open(DEST_FILE_NAME,O_RDWR|O_CREAT,S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IROTH);  
      if(dest_file<0)
      {
          printf("open file error!!!\n");
            exit(1);
      }
    
      lseek(src_file,OFFSET,SEEK_SET);//将源文件的读写指针移到起始位置
      while((real_read_len=read(src_file,src_buff,sizeof(src_buff)))>0)
      {
        printf("src_file:%s",src_buff);
            write(dest_file,src_buff,real_read_len);
      }
    lseek(dest_file,OFFSET,SEEK_SET);//将目的文件的读写指针移到起始位置
    while((real_read_len=read(dest_file,dest_buff,sizeof(dest_buff)))>0);//读取目的文件的内容
    printf("dest_file:%s",dest_buff);


     close(src_file);
      close(dest_file);
      return 0;
}


结果 如下：
src_file:this is a test about
open()
close()
write()
read()
lseek()
end of the file
dest_file:this is a test about
open()
close()
write()
read()
lseek()

end of the file

-->>终端显示的可能不是这样的内容，因为这个只是读取了一次就输出了文件内容，如果文件内容比较多，或是一次读的字节数比较少，就不是这样显示的了。