Day26、文件操作（write）、文件的附加属性、文件重定向、mmap映射文件

来源：互联网发布：ewb电路仿真软件编辑：程序博客网时间：2024/06/15 23:38

昨天作业：文件显示 Mycat函数：

1#include<stdio.h>

2#include<sys/types.h>

3#include<fcntl.h>

4#include<sys/stat.h>

5#include<unistd.h>

6int main(int argc,char *argv[]){

7 int fd,ret;

8 char buf;

9 if(argc!=2){

10 printf("usage:mycat filename\n");

11 return 2;

12 }

13 //以只读的方式打开文件

14 fd=open(argv[1],O_RDONLY);

15 if(fd= =-1){

16 perror("open");

17 return 1;

18 }

19 while((ret=read(fd,&buf,1))>0){

20 printf("%c",buf);

21 }

22 //关闭文件

23 close(fd);

24 return 0;

25 }

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$ gccmycat.c

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$./a.out

usage:mycat filename

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$./a.out hello.c

#include<stdio.h>

int main(){

printf("c\n");

return 0;

}

一、文件操作的遗留部分

write (2)

#include <unistd.h>

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

功能：将buf里的内容，写入到文件描述符为fd的文件里，预计写入count个字节

参数：

fd：文件描述符

buf：指定的一个地址

count：欲写入的字节数

返回值：

返回写入的字节数，如果写入失败，返回-1，且errno被设置

举例：write.c

1 #include<stdio.h>

2#include<sys/types.h>

3 #include<fcntl.h>

4 #include<sys/stat.h>

5 #include<unistd.h>

6 #include<string.h>

7 int main(int argc,char*argv[]){

8 int fd,ret;

9 char buf[12]="tang";

10 if(argc!=2){

11 printf("usage:mycatfilename\n");

12 return 2;

13 }

14 //以写的方式打开文件

15 fd=open(argv[1],O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0644);

16 if(-1= =fd){

17 perror("open");

18 return 1;

19 }

20 //将buf数组里的内容写入到文件里

21 write(fd,buf,strlen(buf)+1);

22 //关闭文件

23 close(fd);

24 return 0;

25 }

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$ ./a.out ss.txt

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$ cat ss.txt

tang

举例：进一步改写myacat.c

#include<stdio.h>

#include<sys/types.h>

#include<fcntl.h>

#include<sys/stat.h>

#include<unistd.h>

int main(int argc,char *argv[]){

int fd,ret;

char buf;

if(argc!=2){

printf("usage:mycat filename\n");

return 2;

}

//以只读的方式打开文件

fd=open(argv[1],O_RDONLY);

if(fd==-1){

perror("open");

return 1;

}

while((ret=read(fd,&buf,1))>0){

//文件描述符1代表标准输出

write(1,&buf,1); //前面的1代表标准输出（输出到屏幕，如果是fd就是输出到前面open打开的文件里）

}

//关闭文件

close(fd);

return 0;

}

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$./a.out myacat.c

补充：

1、在文件操作中，尽量使用同一类的函数。

类有两种，（系统调用、库函数）

2、文件描述符0、1、2（特殊的文件描述符）

UC:

0代表标准输入 STDIN_FILENO （scanf）

1代表标准输出 STDOUT_FILENO (printf)

2代表标准错误 STDERR_FILENO

标C：

0：stdin

1：stdout

2：stderr

3、文件的每一行最后一个字符是\n

作业：封装一个函数，实现读取文件一行的功能

readline.c

lseek(2)

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

举例

a.txt abcdefghijkl

lseek.c

1 #include<stdio.h>

2 #include<sys/types.h>

3 #include<sys/stat.h>

4 #include<fcntl.h>

5 #include<unistd.h>

6 int main(int argc,char*argv[]){

7 int fd;

8 char buf;

9 fd=open("a.txt",O_RDONLY);

10 if(fd==-1){

11 perror("open");

12 return 0;

13 }

14 //3L 3是长整型，后面跟L是长整形，若U是无符号型

15 lseek(fd,3L,SEEK_SET);

16 read(fd,&buf,1);

17 printf("%c\n",buf); //从第三个后，第4个开始

19 lseek(fd,-2,SEEK_CUR);

//读完d后，位置定到d和e之间，接下来要读e,-2表示往前挪两个，到b和c之间，所以读出c

20 read(fd,&buf,1);

21 printf("%c\n",buf);

22 close(fd);

23 return 0;

24 }

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$ ./a.out

作业：写文件复制命令！！！！！！打包到库文件《unix高级环境编程》>

cp 源文件目的文件

mycp 源文件目的文件

实现文件的复制（认真考虑每个细节）

二、文件的附加属性(文件的元数据)

之前操作的是文件的内容，现在操作文件的属性

-rw-rw-r-- 1tarena tarena 13 9月 1 11:04 a.txt

除了文件的名字以外，其它都是文件的属性

每个文件都有且只有一个对应的inode（图在笔记上）

如果两个文件的inode是同一个，则这两个文件是硬链接文件，1是硬链接数

(软链接是快捷方式)

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$ ls-l a.txt

-rw-rw-r-- 1 tarena tarena 13 9月 1 11:04 a.txt

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$ ln a.txt b.txt

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$ ls-l a.txt

-rw-rw-r-- 2 tarena tarena 13 9月 1 11:04 a.txt

查看inode的内容命令：

stat 文件名

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$ stata.txt

文件："a.txt"

大小：13 块：8 IO 块：4096 普通文件

设备：801h/2049d Inode：1067314 硬链接：2

权限：(0664/-rw-rw-r--) Uid：( 1000/ tarena) Gid：( 1000/ tarena)

最近访问：2016-09-0111:14:05.027827759 +0800

最近更改：2016-09-0111:04:18.407843943 +0800

最近改动：2016-09-0111:39:22.339785767 +0800

创建时间：-

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$ statb.txt

文件："b.txt"

大小：13 块：8 IO 块：4096 普通文件

设备：801h/2049d Inode：1067314 硬链接：2

权限：(0664/-rw-rw-r--) Uid：( 1000/ tarena) Gid：( 1000/ tarena)

最近访问：2016-09-0111:14:05.027827759 +0800

最近更改：2016-09-0111:04:18.407843943 +0800

最近改动：2016-09-0111:39:22.339785767 +0800

创建时间：-

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$

a和b对应同一个inode

文件属性在inode里，如果获得inode里的文件属性信息？ fstat ( 2 )

man 2 fstat

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <unistd.h>

int fstat(int fd, struct stat *buf);

（struct stat*buf ，通过这个参数可以带回一个值（在这个函数里把数写在这个地址里），这种参数叫做“值__结果参数”）

功能：将fd指定文件的inode中文件的属性信息通过buf带回

参数：

fd：文件描述符

buf：用来带回inode中文件的属性信息

返回值：

0：成功

-1：失败，errno被设置

掌握struct stat结构体每个字段的含义

struct stat {

ino_t st_ino; /* inode number */ inode号

mode_t st_mode; /* protection */ 权限

nlink_t st_nlink; /* number of hard links */ 硬链接数

uid_t st_uid; /* user ID of owner */ 用户id

gid_t st_gid; /* group ID of owner */ 组id

off_t st_size; /* total size, in bytes */ 文件的字节数

time_t st_atime; /* time of last access */ 最后访问时间

time_t st_mtime; /* time of last modification */ 最后修改时间

time_t st_ctime; /* time of last status change */ 最后更新时间

};

举例练习：

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$ ls-l a.txt

-rw-rw-r-- 2 tarena tarena 13 9月 1 11:04 a.txt

vi fstat.c

1#include<stdio.h>

2#include<time.h>

3#include<sys/types.h>

4#include<sys/stat.h>

5#include<unistd.h>

6int main(int argc,char *argv[]){

7 struct stat sb;

8 int ret;

9 //获取inode中的文件属性信息

10 ret=stat(argv[1],&sb);

11 if(ret==-1){//失败

12 perror("stat");

13 return 1;

14 }

15 printf("stat successful.....\n");

16 //输出文件的inode号

17 printf("inode number....%ld\n",(long)sb.st_ino);

18 //输出文件的权限

19 printf("mode:%lo\n",(unsigned long)sb.st_mode);

20 //输出文件的大小

21 printf("size:%lld\n",(longlong)sb.st_size);

22 //输出文件的uid和gid

23 printf("uid:%ld\tgid:%ld\n",(long)sb.st_uid,(long)sb.st_gid);

24 //输出文件时间

25 printf("Last status change: %s\n",ctime(&sb.st_ctime));

26 return 0;

27 }

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$ gccfstat.c

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$./a.out a.txt

stat successful.....

inode number....1067314

mode:100664

size:13

uid:1000 gid:1000

Last status change: Thu Sep 1 11:39:22 2016

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$ stata.txt

文件："a.txt"

大小：13 块：8 IO 块：4096 普通文件

设备：801h/2049d Inode：1067314 硬链接：2

权限：(0664/-rw-rw-r--) Uid：( 1000/ tarena) Gid：( 1000/ tarena)

最近访问：2016-09-0111:14:05.027827759 +0800

最近更改：2016-09-0111:04:18.407843943 +0800

最近改动：2016-09-0111:39:22.339785767 +0800

创建时间：-

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$

（vi stat.c +23 直接到23行）

getpwuid (3) man getpwuid

getpwnam 得到文件名的函数显示a.txt

getgrgid (3)

ctime(3)

作业：myls的实现！！（注意将一些功能封装成函数）

三、文件描述符的复制

dup (2)

#include <unistd.h>

int dup(intoldfd);

功能：复制oldfd文件描述符到新的文件文件描述符中

参数： oldfd 旧的fd

返回值：

-1：失败 errno被设置

成功返回新的描述符，这个描述符是最小的没有被使用的文件描述符

dup2

int dup2(intoldfd, int newfd);

功能：将旧的文件描述符复制给新的文件描述符

参数：

Oldfd：旧文件描述符

Newfd新文件描述符

返回值

-1：失败 errno被设置

成功返回新的描述符，这个描述符是最小的没有被使用的文件描述符

举例：dup.c 重要

1 #include<stdio.h>

2 #include<sys/stat.h>

3 #include<sys/types.h>

4 #include<fcntl.h>

5 #include<unistd.h>

6 #include<string.h>

7 int main(){

8 int fd,s_fd;

9 char *msg="this is a test\n";

10 //fd=3，3指向文件

11 fd=open("somefile",O_RDWR|O_CREAT,0644);

12 if(fd==-1){

13 perror("open");

14 return 1;

15 }

16 //s_fd=4

17 s_fd=dup(STDOUT_FILENO);

18 dup2(fd,STDOUT_FILENO);//1、3、4都指向文件somefile

19 close(fd);//文件描述符3给关掉

20 write(STDOUT_FILENO,msg,strlen(msg));

21 //改变了标准输出文件描述符的方向

22 dup2(s_fd,1);//将s_fd复制给1

23 //本来输入到屏幕上，现在输出到文件somefile里

24 //重定向

25 write(STDOUT_FILENO,msg,strlen(msg));

26 close(fd);//文件描述符3给关掉

27 return 0;

28 }

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$./a.out

this is a test

文件重定向的原理：dup.c

四、 mmap映射文件

使用read/write读写文件，效率比较低

为了提高效率，使用mmap将文件直接映射到虚拟地址空间里。对这块内存空间的操作，直接反映到文件里。

举例：

首先写个文件：

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$vi hello

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$od -tx1 -tchello 命令

0000000 68 65 6c 6c 6f 0a

h e l l o \n

0000006

vi mmap.c

1 #include<sys/mman.h>

2 #include<stdio.h>

3 #include<sys/types.h>

4 #include<sys/stat.h>

5 #include<fcntl.h>

6 #include<unistd.h>

7 int main(){

8 int fd;

9 fd=open("hello",O_RDWR);

10 if(fd==-1){

11 perror("open");

12 return 1;

13 }

14 void *handle=mmap(NULL,6,PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);

15 if(handle= =MAP_FAILED){

16 perror("mmap");

17 return 2;

18 }

19 int *p=(int *)handle;

20 p[0]=0x30313233;

21 close(fd);

22 munmap(handle,6);

23 return 0;

24 }

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$gcc mmap.c

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$./a.out

tarena@tarena-virtual-machine:~/day26$od -tx1 -tc hello

0000000 33 32 31 30 6f 0a

3 2 1 0 o \n

0000006

前4个字节变了，因为程序中int*p=(int *)handle;，只改了int 型个字节，int是4个字节

0 0