[Linux C编程]文件操作
来源:互联网 发布:tempostorm 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/06/09 20:22
文件操作
1. Linux系统调用及用户编程接口(API)
所谓系统调用是指操作系统提供给用户的一组“特殊”接口,用户程序可以通过这组“特殊”接口来获得操作系统内核提供的的服务
为什么用户程序不能直接访问系统内核提供的服务呢?
由于在Linux中,为了更好地保护内核空间,将程序的运行空间分为内核空间和用户空间(也就是常称的内核态和用户态),它们分别运行在不同的级别上,在逻辑上是相互隔离的。
系统调用并不是直接与程序员进行交互的,它仅仅是一个通过软中断机制向内核提交请求,以获取内核服务的接口。在实际使用中程序员调用的通常是用户编程接口—API
1.函数的作用 2.函数的参数 3.函数的返回值
Linux 文件:
“一切皆为文件”——在Linux中对目录和设备的操作都等同于对文件的操作。
普通文件、目录文件、链接文件、设备文件
文件及文件描述符——fd
文件描述符是一个非负的整数,它是一个索引值,并指向在内核中每个进程打开文件的记录表。
系统调用——创建creat
函数的作用:创建一个文件
函数的原型:int creat(const char *pathname,mode_t mode);
文 件 头:#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
返 回 值:成功:新的文件描述符
出错:-1
mode:创建模式
S_IRUSR:可读
S_IWUSR:可写
S_IXUSR:可执行
S_IXRWU:可读、可写、可执行
#include <stdio.h>#include <stdlib.h> #include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h> void create_file(char *filename){ if(creat(filename,0755)<0){ printf("create file %s failure!\n",filename); exit(EXIT_FAILURE); }else{ printf("create file %s success!\n",filename); }} int main(int argc,char *argv[]){ int i; if(argc<2) { perror("you haven't input the filename,please try again!\n"); exit(EXIT_FAILURE); } for(i=1;i<argc;i++) { create_file(argv[i]); } exit(EXIT_SUCCESS);}
系统调用——打开open
函数的作用:打开一个文件;
函数的原型:int open(const char *pahtname, int flags);
int open(const char *pahtname, int flags, mode_t mode);
返 回 值:文件描述符---成功;出错:-1;
flags:
参数:
O_RDONLY: 只读
O_WRONLY: 只写
O_RDWR: 可读可写
O_CREAT: 如果原来这个文件不存在,那么有这个参数就可以创建这个文件;
O_APPEND: 原来有内容,则会自动保留文件内容,自动向下读写;
O_TRUNC: 文件存在,有内容,文件清空;
#include <stdio.h>#include <stdlib.h> #include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h> int main(int argc ,char *argv[]){ int fd; if(argc<2) { puts("please input the open file pathname!\n"); exit(1); } //如果flag参数里有O_CREAT表示,该文件如果不存在,系统则会创建该文件,该文件的权限由第三个参数决定,此处为0755 //如果flah参数里没有O_CREAT参数,则第三个参数不起作用.此时,如果要打开的文件不存在,则会报错. //所以fd=open(argv[1],O_RDWR),仅仅只是打开指定文件 if((fd=open(argv[1],O_CREAT|O_RDWR,0755))<0) { perror("open file failure!\n"); exit(1); }else{ printf("open file %d success!\n",fd); } close(fd); exit(0); }
系统调用——读read
函数的作用: 从打开的文件中读取数据
函数的原型:ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
头 文 件: #include <unistd.h>
返 回 值:正常是实际读到的字节数;
如果是在文件结束或者是无数据,返回0;
出错,-1;
系统调用——写write
函数的作用: 向打开的文件中写数据
函数的原型: ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
头 文 件: #include <unistd.h>
返 回 值: 成功会返回实际写入的字节数;
出错:-1;
#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <string.h> #define LENGTH 100 int main(){ int fd; int len; char str[LENGTH]; fd = open("hello.txt",O_CREAT|O_RDWR,S_IRUSR|S_IWUSR); if(fd > 0) { write(fd,"Hello,Software weekly",strlen("Hello,Software weekly"));//close(fd); } fd = lseek(fd,0,SEEK_SET); fd = open("hello.txt",O_RDWR); len = read(fd,str,LENGTH); str[len] = '\0'; printf("read length is %d\n",len); printf("%s\n",str); close(fd); return 0;}
系统调用——定位lseek
函数的功能:进行文件定位
函数的原型: int lseek(int fd, offset_t offset, int whence);
函数的参数:fd:
offset: 指针的微调,在指定的指针向前移动为负, 向后为正;
whence: SEEK_SET:放在文件头
SEEK_CUR:当前的位置;
SEEK_END: 文件尾;
返 回 值:返回文件当前指针到文件开始的地方有多少字节;
出错-1;
示例:拷贝函数:
#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <stdio.h>#include <fcntl.h>#include <errno.h> #define BUFFER_SIZE 1024 int main(int argc, char *argv[]){ int write_fd; int read_fd; int write_byte; int read_byte; char buffer[BUFFER_SIZE]; char *ptr; if(argc != 3) { printf("Please try again,the number of para is less than 3!\n"); } if((read_fd = open(argv[1],O_RDONLY)) == -1) { printf("read_fd open failure!\n"); } if((write_fd = open(argv[2],O_WRONLY|O_CREAT,S_IRUSR|S_IWUSR)) == -1) { printf("write_fd open failure!\n"); } while(read_byte = read(read_fd,buffer,BUFFER_SIZE)) { if((read_byte == -1)&&(errno != EINTR)) { break; } else if(read_byte > 0) { ptr = buffer; while(write_byte = write(write_fd,ptr,read_byte)) { if((write_byte == -1)&&(errno != EINTR)) { break; } else if(write_byte == read_byte) { break; } else if(write_byte > 0) { ptr += write_byte; read_byte -= write_byte; } } if(write_byte == -1) { break; } } } close(read_fd); close(write_fd); return 0;}
标准库函数
·不带缓存的I/O对是文件描述符操作,带缓存的I/O是针对流的。
·标准I/O库就是带缓存的I/O,它由ANSI C标准说明。当然,标准I/O最终都会调用上
面的I/O例程。
·标准I/O库代替用户处理很多细节,比如缓存分配、以优化长度执行I/O等。
它提供了三种类型的缓存:
1) 全缓存。当填满标准I/O缓存后才执行I/O操作。磁盘上的文件通常是全缓存的。
2) 行缓存。当输入输出遇到新行符或缓存满时,才由标准I/O库执行实际I/O操作。stdin、
stdout通常是行缓存的。
3) 无缓存。相当于read、write了。stderr通常是无缓存的,因为它必须尽快输出。
库函数——打开fopen
函数的作用: 打开文件
函数的原型: FILE *fopen(const char *pth, const char *mode)
mode:
r:读,文件必须存在;
r+:打开可读写,文件必须存在;
w:打开只写文件,文件不存在就会创建文件; 文件清0;
w+:打开可读写的文件,
a:附加的形式打开只写文件,不存在就创建,存在就写到原来的文件尾。
a+:以附加的形式打开可读写的文件,不存在就创建,存在就写到原来的文件尾。
b:二进制文件
文 件 头: #include <stdio.h> #include " "
返 回 值: 成功是指向=文件流的指针;
出错返回NULL;
#include <stdio.h>int main(){FILE * fp;fp = fopen(“hello.c”,“r+”);if(fp != NULL){ printf(“fopen is ok!\n”);}fclose(fp); return 0;}
库函数——字符写fputc
函数的作用: 将一个指定的字符写入到文件流中;
函数的原型: int fputc(int c, FILE *stream);
返 回 值: 返回写入成功的字符,c; EOF则表示失败。
库函数——字符读fgetc
函数的作用:从文件流中读取一个字符
函数原型: int fgetc(FILE *stream)
返 回 值:返回值正常的是读取的字符;EOF表示到了文件尾;
库函数——字符串写fputs
函数的作用:将一个字符串写入到文件内
函数的原型: int fputs(const char *s, FILE *stream)
返 回 值:成功返回写成字符数; EOF表示出错
#include <stdio.h>#define LENGTH 100main(){FILE *fd;char str[LENGTH]; fd = fopen("hello.txt", "w+"); /* 创建并打开文件 */if (fd){fputs("Hello, Software Weekly", fd); /* 写入Hello, software weekly字符串 */fclose(fd);} fd = fopen("hello.txt", "r");fgets(str, LENGTH, fd); /* 读取文件内容 */printf("%s\n", str);fclose(fd);}
库函数——字符串读fgets
函数的作用:从文件中读取一个字符串;
函数的原型: char *fgets(char *s, int size, FILE *steam)
函数的参数:从stream中读size-1个字符到s中
返 回 值: 成功返回s, 出错NULL。
库函数——数据块读 fread
函数的作用:从文件流中读取数据块
函数原型: size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE * stream);
返 回 值: 返回实际读到数据块的数目
比nmember小的话,可能是到了文件尾,或者错误发生。
feof :到文件尾;
ferror:判断错误的
库函数——数据块写fwrite
函数的作用: 将数据块写到文件流中:
函数原型: size_t fwrite(const void * ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
返回值: 实际写入的nmemb数目;
库函数——fseek
函数的作用:移动文件流的读写位置
函数的原型: int fseek(FILE * stream, long offset, int whence)
返 回 值:成功返回0, 出错-1;
****使用ftell来获取当前的位置;
库函数——ftell
函数的作用:读取文件流的读写位置;
函数的原型:long ftell(FILE * stream)
返回值: 成功返回当前的读写位置;
出错-1;
库函数——feof
函数的作用: 检测文件流是否到了文件尾
函数的原型:int feof(FILE *steam)
返回值: 非零代表到了文件尾,其他是0;
库函数——格式化读fprintf
函数的作用:格式化数据到文件
函数的原型: int fprintf(FILE *stream, const char *format, ....);
返回值:成功返回实际输入的字符数,失败-1;
库函数——格式化写fscanf
函数的作用: 格式化字符串输入
函数的原型: int fscanf(FILE *strem, const char *fromat,....)
返回值:成功返回参数数目,出错-1
用库函数实现file_cp.c
#include <string.h>#include <string.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h> #define BUFFER_SIZE 1024 int main(int argc,char **argv){FILE *from_fd;FILE *to_fd;long file_len=0;char buffer[BUFFER_SIZE];char *ptr;/*判断入参*/if(argc!=3){printf("Usage:%s fromfile tofile\n",argv[0]);exit(1);} /* 打开源文件 */if((from_fd=fopen(argv[1],"rb"))==NULL){printf("Open %s Error\n",argv[1]);exit(1);} /* 创建目的文件 */if((to_fd=fopen(argv[2],"wb"))==NULL){printf("Open %s Error\n",argv[2]);exit(1);} /*测得文件大小*/fseek(from_fd,0L,SEEK_END);file_len=ftell(from_fd);fseek(from_fd,0L,SEEK_SET);printf("from file size is=%d\n",file_len); /*进行文件拷贝*/while(!feof(from_fd)){fread(buffer,BUFFER_SIZE,1,from_fd);if(BUFFER_SIZE>=file_len){fwrite(buffer,file_len,1,to_fd);}else{fwrite(buffer,BUFFER_SIZE,1,to_fd);file_len=file_len-BUFFER_SIZE;}memset(buffer, 0, BUFFER_SIZE);//bzero(buffer,BUFFER_SIZE); //清零}fclose(from_fd);fclose(to_fd);exit(0);}
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