UNIX环境高级编程读书笔记（一）—文件IO （2）

5.

名称：

write

目标：

将内存中的数据写入文件。

头文件：

#include < unistd.h>

函数原形：

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

参数:

fd       文件描述符

 

buf      内存数据

 

count    要写的字节数

返回值：

-1       遇到错误

　　　　

Num written  成功写入，返回写入的字节数目。

在实际的写入过程中，可能会出现写入的字节数少于所要求的。这可能有两个原因，第一是有的系统对文件的最大尺寸有限制，第二是磁盘空间接近满了。在上述两种情况下内核都会尽力把数据往文件中写，并将实际写入的字节数返回，所以调用write后都必须检查返回值是否与要写入的相同，如果不同就要采取相应的措施。

       学完上面几个系统调用，我们就可以自己编写的cp命令了。它的基本思路是从原文件读取数据写入缓冲，再将缓冲的数据写入目标文件。

/*1_3.c*/

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <fcntl.h>

#include <stdlib.h>

 

#define BUFFERSIZE 4096

#define COPYMODE 0644 

 

void oops(char *s1,char *s2);

 

main(int argc,char *argv[])

{

       int in_fd,out_fd,n_chars;

       char buf[BUFFERSIZE];

 

       if(argc!=3)

       {

              fprintf(stderr,”usage:%s source destination/n”,*argv);

              exit(1);

       }

       if((in_fd=open(argv[1],O_RDONLY))==-1)

              oops(“Cannot open”,argv[1]);

       if((out_fd=creat(argv[2], COPYMODE))==-1)

              oops(“Cannot creat”,argv[2]);

       while((n_chars=read(in_fd,buf,BUFFERSIZE))>0)

       {

              if(write(out_fd,buf,n_chars)!=n_chars)

                     oops(“Write error to”,argv[2]);

       }

       if(n_chars==-1)

              opps(“Read error form”,argv[1]);

       if(close(in_fd)==-1||close(out_fd)==-1)

              oops(“Error clising files”);

}

 

void oops(char *s1,char *s2)

{

       fprintf(stderr,”Error:%s”,s1);

       perror(s2);

       exit(1);

}

 

三、文件描述符操作函数

6．

名称:：

lseek

目标：

使指针指向文件中的指定位置。

头文件：

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

函数原形：

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

参数：

fildes    文件描述符

offset    移动的距离

wence   SEEK_SET=>文件的开始

        SEEK_CUR=>当前位子

        SEEK_END=>文件结束

返回值：

-1      遇到错误

Ildpos   指针变化前的位子

       lseek改变文件描述符所关联的指针的位置，新的位置由offset和wence来指定，wence是基准位置，基准位子可以是文件的开始（0）、当前位子（1）或文件的结束（2）。 offset是从基准位子开始的偏移量。若wence为SEEK_SET，该文件的偏移设置为距文件开始处offset个字节数。若wence是SEEK_CUR，该文件的偏移设置为其当前值加offset, offset可为正或负。若wence是SEEK_END,该文件的偏移设置为文件长度加offset, offset可为正或负。

       lseek(fd,0,SEEK_END);

       文件位偏移量可以大于文件的当前长度，在这种情况下，对该文件的下一次写将延长该文件，并在文件中构成一个空洞，这一点是允许的。位于文件中没有写过的字节都被读为0。

下面是一个例子：

/*1_4.c*/

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

 

char buf1[]=”abcdefg”;

char buf2[]=”ABCDEFG”;

 

int main(void)

{

int fd;

if((fd=creat(“file.hole”,0644))==-1)

    printf(“creat error”);

if(write(fd,buf1,7)!=7)

    printf (“buf1 write error”);

if(lseek(fd,40,SEEK_SET)==-1)

    printf (“lseek error”);

if(write(fd,buf2,7)!=7)

printf (“buf2 write error”);

exit(0);

}

 

 

7.

名称:：

dup/dup2

目标：

复制一个现存的文件描述符.

头文件：

#include <unistd.h>

函数原形：

int dup(int oldfd)

int dup2(int oldfd,int newfd)

参数：

oldfd    原有文件描述符

newfd   新的文件描述符

返回值：

-1      遇到错误

int      新文件描述符

　　系统调用dup是用来复制一个文件描述符，也就是将进程u区的文件描述符表中的一项复制一份，使得这两项同时指向系统稳健表的同一表项。

　　系统调用dup复制由参数oldfd指定的文件描述到进程文件描述符表的第一个空表项处。而系统调用dup2复制由参数oldfd指定的文件描述到参数newfd指定的文件描述符表项处。老的文件描述符和新复制的文件描述符可以互换使用。它们共享锁、文件指针和文件状态。例如，对其中一个文件描述符使用系统调用lseek修改文件指针的位置，对另一文件描述符来说文件指针也改变了，其实我们了解了内核的工作原理，这一点很容易理解。因为我们知道，文件指针是放在系统文件表中的。但这两个文件描述符具有不同的close-on-exec标志，因为该标志是存放在文件描述符表中的。

　　该调用成功时，返回值为新的描述符；错误时，返回-1，并设置相应的错误代码errno：

• EBADF：参数oldfd不是一个已经打开的文件描述符；或者参数newfd超出允许的文件描述符的取值范围。
• EMFILE：进程打开的文件描述符数量已经到达最大值，但仍然企图打开新的文件描述符。

　　下面我们来看一个简单的例子。在这个例子中，我们将标准输出（文件描述符为1）关闭，并将一个打开了普通文件“output”的文件描述符复制到标准输出上，因为刚关闭了文件描述符1，所以，文件描述符表的第一个空表项是1。所以，程序以后的printf等向标准输出写的内容都写到了文件中。

利用这个功能我们可以把输出/输入重定向到文件中。下面是一个例子。

/*1_5.c*/

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <systypes.h>

#include <sys/stat.h>

#include <string.h>

#include <errno.h>

#include <fcntl.h>

 

main(int argc,char *argv[])
{
　　int fd;
　　if ((fd=open(argv[1],O_CREAT|O_RDWR,0644))==-1)
　　　　printf("cannot open output file ");

　　close(1); /* 关闭标准输出 */
　　if(dup(fd)==-1); /* 复制fd到文件描述符1上 */
　　    perror(“error”);

close(fd); /* 即时关闭不用的文件描述符是一个好习惯 */
　　printf("This line will write to file ");
}

　　该程序执行过程的屏幕拷贝：

　　[wap@wapgw /tmp]$ gcc -o 1_5 1_5.c
　　[wap@wapgw /tmp]$ ./1_5 test1
　　[wap@wapgw /tmp]$ more test1
　　This line will write to file

 

dup2的功能和dup基本相同，只不过是dup2复制oldfd到newfd上。下面是用dup2实现同样的例子。

/*1_6.c*/

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <systypes.h>

#include <sys/stat.h>

#include <string.h>

#include <errno.h>

#include <fcntl.h>

 

main(int argc,char *argv[])

{

int fd;

if((fd=open(argv[1],O_WRONLY|O_CREAT,0644))==-1)

    perror(“error”);

close(1);

if(dup2(fd,1)==-1)

    perror(“error”);

close(fd);

printf(“This line will write to file /n”);

close(fd);

}

 

利用这两个函数我们可以实现管道的功能，有关管道的内容将在后面介绍。

 

8．

名称:：

fcntl

目标：

改变已经打开文件的性质。

头文件：

#include <unistd.h>

#include <sys/types.h>

#include <fcntl.h>

函数原形：

int fcntl(int fd,int cmd);

int fcntl(int fd,int cmd,long arg);

int fcntl(int fd,int cmd,struct flock *lock);

参数：

fd       文件描述符

cmd     功能描述位

返回值：

-1      遇到错误

int      依赖于cmd

fcntl函数有5种功能：

1    复制一个现存的文件描述符（cmd=F_DUPFD）

2         获得/设置文件描述符标记（cmd=F_GETFD或F_SETFD）

3         获得/设置文件状态标志（cmd=F_GETFL或F_SETFL）

4         获得/设置异步I/O所有权（cmd=F_GETOWN 或F_SETOWN）

5         获得/设置记录锁（cmd=F_GRTLK,F_SETLK或Ｆ_SETLKW）

 

fcntl的功能之一是重复文件描述字。

fcntl (FileDescriptor, F_DUPFD, 0)等价于Dup(FileDescriptor)

close (New); fcntl(Old, F_DUPFD, New)等价于dup2 (Old,New)

 

fcntl的功能之二获得/设置文件描述符标记。

获得文件描述标记fcntl (FileDescriptor, F_GETFD)

设置文件描述标记fcntl(FileDescriptor, F_SETFD, flags)

 

fcntl的功能之三获得/设置文件状态标签，文件状态标签分为3类它们是文件访问方式、打开时标志和I/O操作方式。