文件/目录管理（1）---open()/close()/read()/write()

一 文件管理

　　在Linux中，几乎一切都被看成了文件，因此文件操作函数(系统调用)：
　　open()/close()/read()/write()/ioctl()
　　可以操作几乎所有输入输出设备。

1 open()函数

open() 打开一个文件
int open(char* filename,int flag,…)

filename 表示文件名(带路径)
flag 是打开的标识，可以选择打开方式，常见值
　　O_RDONLY 　O_WRONLY 　O_RDWR - 选择打开的权限
　　O_CREAT - 如果不存在会新建，存在则打开
　　O_TRUNC -和O_CREAT结合使用，打开时清空文件
　　O_EXCL -和O_CREAT结合使用，但文件存在时不打开，而是返回 -1 代表错误
　　O_APPEND - 追加的方式打开文件

… 代表0-n个任意类型的参数，如果是新建文件需要第三个参数，如果只是打开文件不需要第三个参数，新建文件时，第三个参数是新建文件的权限(必须)。

返回文件描述符，-1代表出错。
文件描述符本身就是一个非负整数，代表一个打开的文件。

文件open的过程：
　　先打开一个文件 -> 用文件表记录该文件信息 ->在文件描述符总表中，找没使用的文件描述符(默认找最小) -> 把最小的文件描述符和文件表对应起来，放入文件描述符总表中。

　　文件描述符0 1 2被系统占用，分别代表标准输入、标准输出和标准错误，打开文件的描述符从3 开始。

open.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>int main(){  printf("O_RDONLY=%d,O_WRONLY=%d,O_RDWR=%d\n"        ,O_RDONLY,O_WRONLY,O_RDWR);  printf("O_CREAT=%d\n",O_CREAT);  printf("O_APPEND=%d\n",O_APPEND);  int fd = open("a.txt",O_CREAT|O_RDWR,0666);  if(fd==-1) perror("open"),exit(-1);  printf("fd=%d\n",fd);  int fd2 = open("a.txt",O_RDONLY);  printf("fd2=%d\n",fd2);  close(fd); close(fd2);}

2 read()和write()

read() 和 write() ，读数据和写数据
三个参数：
　　第一个参数 fd
　　第二个参数 void*
　　第三个参数 read() 用sizeof()，write()用实际想写入的字节数

write.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h>int main(){  int fd = open("a.txt",O_CREAT|O_RDWR,0666);  if(fd==-1) perror("open"),exit(-1);  int res = write(fd,"hello",5);  if(res==-1) perror("write"),exit(-1);  printf("写了%d字节数据\n",res);  close(fd);//写  int fd2 = open("a.txt",O_RDONLY);//读  if(fd2==-1) perror("open"),exit(-1);  char buf[100] = {};  res = read(fd2,buf,sizeof(buf));  if(res==-1) perror("read"),exit(-1);  printf("读到了%d字节，内容:%s\n",res,buf);  close(fd2);}

下面是用read()和write()写的两个小练习。
1 实现文件的复制

copy.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h>int main(){  //新建文件时，有预设的文件权限屏蔽(002)，umask  int fd = open("a.txt",O_RDONLY);//读文件  if(fd==-1)       perror("open"),exit(-1);  char buf[100] = {};  int fd2 = open("b.txt",//写文件        O_CREAT|O_RDWR|O_TRUNC,0666);//O_APPEND  if(fd2==-1) perror("open2"),exit(-1);  while(1){      int res = read(fd,buf,sizeof(buf));      if(res <= 0) break;      write(fd2,buf,res);    }  close(fd);  close(fd2);}

2 把员工信息写入文件，并在另外一个文件中读出来

writeemp.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h>struct emp{  int id;  char name[20];  double sal;};int main(){  int fd = open("emp.dat",        O_CREAT|O_RDWR|O_TRUNC,0666);  if(fd==-1)       perror("open"),exit(-1);  struct emp em = {100,"zhangfei",12000.0};  int res = write(fd,&em,sizeof(em));  if(res==-1) perror("write"),exit(-1);  printf("写入员工信息成功\n");  close(fd);}reademp.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h>struct emp{  int id;  char name[20];  double sal;};int main(){  int fd = open("emp.dat",O_RDONLY);  if(fd==-1)       perror("open"),exit(-1);  struct emp em;  int res = read(fd,&em,sizeof(em));  if(res==-1)       perror("read"),exit(-1);  printf("%d,%s,%lf\n",em.id,em.name,em.sal);  close(fd);}

趣味练习：
　　把员工信息写入文件，要求用cat/vi能看清楚信息
提示：
　　只有字符串类型才能被vi看清楚。
　　把员工信息拼接成一个很长的字符串再写入文件
　　sprintf() 和printf() fprintf() 用法基本一样

empws.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h>#include <string.h>struct emp{  int id;  char name[20];  double sal;};int main(){  int fd = open("emp.dat",        O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0666);  if(fd==-1) perror("open"),exit(-1);  struct emp em = {100,"zhangfei",12000.0};  char buf[100] = {};  sprintf(buf,"%d,%s,%lf",em.id,em.name,        em.sal);  write(fd,buf,strlen(buf));//不要使用sizeof  close(fd);}

　　用vi来编辑文本文件时，会自动在文本末尾加上‘\n’,这个可以通过ls -l查看文件的大小来发现会多一个字节。而通过write向文件中写的则不会。

test.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h>int main(){  //新建文件时，有文件权限屏蔽(002)  int fd = open("a.txt",O_CREAT|O_RDWR,0666);  if(fd==-1) perror("open"),exit(-1);  write(fd,"hello",5);  close(fd);}

3 字符串相关常用操作

这里来一个小插曲，总结一下有关字符串的一些操作：

string.c#include <stdio.h>#include <string.h>//字符串的基本操作int main(){  //1 赋值 =和strcpy  //2 指针操作 字符串以'\0'结尾，字符串数组以  // NULL结束  //3 字符串的拼接操作  char buf[100] = {};  char* s1 = "abc"; char* s2 = "def";  strcpy(buf,s1);  strcat(buf,s2);  printf("%s\n",buf);  //4 字符串和其他的类型转换(转换函数)  //其他类型转字符串sprintf();   //字符串转其他类型sscanf();  int i = 12345;  char bufint[12] = {};//最少12 负号+10位数+\0  sprintf(bufint,"%d",i);  printf("%s\n",bufint);  char* st = "1234";//字符串转int  int a;  sscanf(st,"%d",&a);  printf("a=%d\n",a);  //5 其他相关函数，比如strlen() 取长度  //strcmp()/strncmp() 比较字符串}

4 关于标C函数和UC函数的区别

　　标C函数都有输入/输出缓冲区，而UC函数在用户层是没有缓冲区，因此，频繁输入输出时，UC函数最好自定义一个缓冲区(char buf[])。
　　如果对于性能没有特殊的要求，使用标C函数即可，有特殊要求，使用UC函数更好。

BiaocUc.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h>//分别用标C和UC函数写100万个intint main(){  /*FILE* file = fopen("a.txt","w");//标C  if(file==NULL)     perror("fopen"),exit(-1);  int i=0;  for(i=0;i<1000000;i++){      fwrite(&i,4,1,file); //写int      //fprintf(file,"%d",i);//转字符串后写    }  fclose(file);*/  int fd = open("a.txt",        O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0666);  if(fd==-1) perror("open"),exit(-1);  int i;  int arr[10000] = {};  for(i=0;i<1000000;i++){      /*write(fd,&i,4);*/      arr[i%10000] = i;      if((i%10000) == 9999)       write(fd,arr,sizeof(arr));   }  close(fd);}