Linux——makefile IO基础 文件描述符

一、make与makefile

        1.回顾：
                目标的语法
                目标名：依赖目标
                        @命令
                        @命令
                        
                make的命令行使用
                        make -f make脚本文件  目标名
        2.目标的划分
                目标依赖
        
        3.默认规则：
                a.不指定目标，执行第一个目标
                b.不指定make文件，默认文件是makefile Makefile
                        makefile优先
        4.目标的调用规则：(make把目标当作文件)
                make执行目标：
                        搜索与目标相同的文件
                        如果文件存在，则判定日期。
                        日期最新，则停止执行，输出提示
                        日期不是最新，则进行执行。
                        
                        
                        比较：当前目标与依赖目标
        5.建议：
                只要有文件输出，就把任务作为一个目标
                ,并且把输出的文件作为目标名。
                
        6.潜规则(不建议)
                .c目标与.o目标。
                查找.o目标，目标不存在，就把.o替换成.c
                如果.c存在，实施潜规则：直接调用gcc把.c执为.o
        7.变量  可以在Makefile中使用变量（自己定义的或者环境变量）
                变量名=值 值
                
                $(变量名)或者${变量}        
        8.伪目标:
                不把目标作为文件处理的目标称为伪目标
                声明伪目标        
没有介绍:
        1.make的配置
        2.make的变量的操作函数
        3.多make文件使用

二、环境变量

        1.使用main的参数
        int main(int args,char *argv[],char **arge)
        {
        }
        命令行参数argv与环境行arge都是字符串数组.

        约定:最后一个字符串是NULL/0

env.c

#include <stdio.h>#include <unistd.h>extern char **environ;//外部变量 系统定义int main(/*int args,char *argv[],char*arge[]*/){/*打印全部的环境变量while(*arge){printf("%s\n",*arge);arge++;}*//*int i=0;while(arge[i]){printf("%s\n",arge[i]);i++;}*/while(*environ){printf("%s\n",*environ);environ++;}}

        2.在C的标准库提供:外部变量

            extern char **environ;
        3.修改获取某个环境变量
                getenv/setenv/unsetenv

environ.c

#include <stdlib.h>#include <stdio.h>main(){char *val;val=getenv("PATH");printf("%s\n",val);}          

三、IO的基础

        1.认识内核对象
                不允许访问内核设备和内存,
                但可以通过内核系统函数去访问.
                对每个内核对象进行编号ID.
                如果访问内核对象,只能通过ID.
                编程模型:
                        申请得到一个ID
                        在内核系统函数中使用ID得到对应内核对象数据
        2.怎么访问文件
                使用函数,传递一个文件,系统打开文件,加载文件数据,
                返回一个ID.
                使用函数,传递ID,得到数据.
                使用函数传递ID,告诉系统释放文件.
                                
                ID:文件描述符号.file description (fd)
                

                每个程序执行的时候都有一个目录,存放打开的文件描述符号,

 

        3.每个程序默认打开三个文件设备:
                0:标准输入
                1:标准输出
                2:错误输出
        4.操作文件描述符号
                ssize_t write(int fd,
                    void *buf,//要写入内核对象的数据
                    size_t size);//写入数据大小
                返回:
                        >0 实际写入的数据
                        -1 写入错误    
                ssize_t read(int fd,
                        void *buf,//返回数据的空间
                        size_t size);//空间大小
                返回:
                        >0:实际读取的数据
                        =0:碰到文件结束符号EOF (ctrl+d)
                        -1:读取错误

 fd.c

#include <stdlib.h>#include <stdio.h>main(){//printf("%d\n",getpid());//while(1);/*int r=write(0,"Hello\n",6);write(1,"world\n",6);write(2,"louis\n",6);int a=97;write(1,&a,4);//输出a 以字符输出*/char buf[32];//memset(buf,0,32);bzero(buf,32);int r=read(0,buf,30);printf("实际输入:%d\n",r);if(r>0){buf[r]=0;printf("::%s\n",buf);}if(r==0){printf("ctrl+d\n");}if(r==-1){printf("输入错误!\n");}}            

                建议:
                        0:输入
                        1:输出
                        2:错误输出                                  
                        
三.基于文件的描述符号
        1.得到文件描述符号/释放文件描述符号
            a.文件类型
                目录文件d
                普通文件f
                字符设备文件c
                块设备文件b（对应我们的存储设备 像硬盘）
                软连接文件l（类似快捷方式 硬连接文件相当于文件别名）
                管道文件p
                socket文件s            
            b.文件的属性
                    1.属性的表达方式:绝对模式,字符模式
                            0  0            0                0
                            拥有者      组      其他用户
                            0666
                    2.文件的权限属性:
                            读
                            写
                            执行
                            粘附位权限
                            用户设置位权限
                            组设置位权限
                        0   0                     0      0       0
                             特殊权限            Owner     group  其他用户
                    
                            s:
                            S
                            t
                            T
                        2.1.  s设置位
                                        2:组设置位
                                        4:用户设置位
                                    s对执行有效
                                    无效的设置位使用S表示
                                    
                                    设置位向其他用户开放拥有者权限的权限.用户设置位
                                    设置位向其他用户开放组用户权限的权限.组用户设置位
                                    设置位只对执行程序有意义(执行权限有意义)
                                    
                        2.2.  t设置位
                                        1:表示沾附位设置
                                     t对写文件有意义
                                    没有执行权限的沾附位使用T表示.
                                    沾附的目的:防止有些权限的用户删除文件.
                        
                        程序在执行的时候到底拥有的是执行者用户的权限
                        还是文件拥有者的权限.
                            程序执行中有两个用户:
                                        实际用户
                                        有效用户                        
            总结:
                    沾附位的作用:    防止其他有写权限用户删除文件
                    设置位的作用: 向其他执行者开发组或者用户的权限.
练习:
        1.使用cat创建一个文件
        2.设置沾附位,并观察属性
        3.设置用户设置位,    并观察属性
        4.设置组设置位,    并观察属性
        5.考虑w权限与沾附位的关系
        6.考虑x权限与设置位的关系.
                        
                                                         
        2.通过文件描述符号读写各种数据.                        
                open函数与creat函数
                int open(
                    const char *filename,//文件名
                    int flags,//open的方式[创建/打开]
                    mode_t mode//权限(只有创建的时候有效)
                    )
                    
                返回:
                        >=0:内核文件描述符号.
                        =-1:打开/创建失败
        
                open的方式:
                        必选方式:O_RDONLY O_WRONLY O_RDWR,必须选择一个
                        创建/打开:O_CREAT
                        可选方式:
                                        对打开可选方式:O_APPEND  O_TRUNC(清空数据)
                                        对创建可选方式:O_EXCL
                    组合:
                                创建:
                                        O_RDWR|O_CREAT
                                        O_RDWR|O_CREAT | O_EXCL    
                                
                                打开:                                        
                                        O_RDWR
                                        O_RDWR|O_APPEND
                                        O_RDWR|O_TRUNC
                    权限:
                            建议使用8进制数
                关闭

                void  close(int fd);
                                      

案例1:
        创建文件
案例2:
        创建文件并写入数据
                20        short float
                tom     20      99.99
                bush     70      65.00
                达内  40      100.00
        注意:
                文件的创建的权限受系统的权限屏蔽的影响
                umask             //显示屏蔽权限.
                umask 0666     //设置权限屏蔽.        
                

                ulimit -a 显示所有的其他限制.

open.c

/*创建文件*/#include <fcntl.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>main(){int fd;char name[20];short age;float score;char sex;fd=open("test.dat",O_RDWR|O_CREAT|O_EXCL,00666);if(fd==-1) printf("open error:%m\n"),exit(-1);//写第一条memcpy(name,"tom",strlen("tom")+1);age=20;score=99.99;sex='F';write(fd,name,sizeof(name));write(fd,&age,sizeof age);write(fd,&score,sizeof(float));write(fd,&sex,sizeof(sex));//写第二条memcpy(name,"Bush",strlen("Bush")+1);age=70;score=65.00;sex='M';write(fd,name,sizeof(name));write(fd,&age,sizeof age);write(fd,&score,sizeof(float));write(fd,&sex,sizeof(sex));//写第三条memcpy(name,"达内",strlen("达内")+1);age=10;score=99.00;sex='F';write(fd,name,sizeof(name));write(fd,&age,sizeof age);write(fd,&score,sizeof(float));write(fd,&sex,sizeof(sex));close(fd);}

案例3:
        打开文件读取数据
        重点:
                怎么打开读取
                文件尾的判定
        

        基本类型的数据读写.

read.c

#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <stdio.h>main(){char name[20];short age;float score;char sex;int fd;int r;fd=open("test.dat",O_RDONLY);if(fd==-1) printf("open error:%m\n"),exit(-1);while(1){r=read(fd,name,sizeof(name));if(r==0) break;r=read(fd,&age,sizeof(short));r=read(fd,&score,sizeof(float));r=read(fd,&sex,sizeof(sex));printf("%s,\t%4hd,\t%.2f,\t%1c\n",name,age,score,sex);}close(fd);}

        
案例4:
        结构体读取
        描述:从键盘读取若干条数据,保存到文件
                    数据追加

demo1.c

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>struct stu{int no;char name[20];float score;};/*1.判定文件是否存在,存在打开，不存在创建2.输入记录3.保存记录4.提示继续输入5.继续/不继续6.关闭文件*/int openfile(const char *filename){int fd;fd=open(filename,O_RDWR|O_CREAT|O_EXCL,0666);if(fd==-1)//表示文件存在,则打开{fd=open(filename,O_RDWR|O_APPEND);return fd;}return fd;}void input(struct stu *record){bzero(record,sizeof(struct stu));printf("输入学号:");scanf("%d",&(record->no));printf("输入姓名:");scanf("%s",record->name);printf("输入成绩:");scanf("%f",&(record->score));}void save(int fd,struct stu *record){write(fd,record,sizeof(struct stu));//写完后地址自动改变}int iscontinue(){char c;printf("是否继续输入:\n");//fflush(stdin);//fflush(stdout);scanf("\n%c",&c);if(c=='Y' || c=='y'){return 1;}return 0;}int main(){int fd;int r;struct stu s={0};fd=openfile("stu.dat");if(fd==-1) printf("openfile:%m\n"),exit(-1);while(1){input(&s);save(fd,&s);r=iscontinue();if(r==0) break;system("clear");}close(fd);printf("输入完毕!\n");}

                      

                
                                                                                            
        3.文件描述符号与重定向
                    1.判定文件描述符号与终端的邦定关系
                    int isatty(int fd)
                    返回  非0:fd输出终端
                                 0:fd输出被重定向
                    2.防止重定向

                            /dev/tty

redir.c

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>int main(){int fd;printf("Hello\n");write(1,"World\n",6);fd=open("/dev/tty",O_WRONLY);if(isatty(1)){write(1,"notredir\n",9);}else{write(1,"redir\n",6);}write(fd,"Killer\n",7);}

          

总结:
        1.make的多目标依赖规则以及伪目标
        2.文件的创建与打开(了解设置位的作用)
        3.文件的读写(字符串/基本类型/结构体)
        4.了解描述符号与重定向

作业:
        1.完成上课的练习.
        2.写一个程序使用结构体读取1种的数据,
                    并全部打印数据,
                    并打印平均成绩
        3.写一个程序:
                查询1种的数据.比如:输入姓名,查询成绩
        4.写一个程序,录入保存如下数据:
                书名  出版社  价格  存储量  作者        
        5.写一个程序负责文件拷贝
                main 存在的文件  新的文件名
                要求:
                        文件存在就拷贝,不存在提示错误.