c非标准库参考3-文件操作篇

open（打开文件）

#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>int open(const char *file, int oflag, ...);

参数file指向欲打开的文件路径字符串。下列是参数oflag所能使用的旗标:
O_RDONLY 以只读方式打开文件
O_WRONLY 以只写方式打开文件
O_RDWR 以可读写方式打开文件。
上述三种旗标是互斥的，也就是不可同时使用，但可与下列的旗标利用OR(|)运算符组合。
O_CREAT 若欲打开的文件不存在则自动建立该文件。
O_EXCL 如果O_CREAT也被设置，此指令会去检查文件是否存在。文件若不存在则建立该文件，否则将导致打开文件错误。此外，若O_CREAT与O_EXCL同时设置，并且欲打开的文件为符号连接，则会打开文件失败。
O_NOCTTY 如果欲打开的文件为终端机设备时，则不会将该终端机当成进程控制终端机。
O_TRUNC 若文件存在并且以可写的方式打开时，此旗标会令文件长度清为0，而原来存于该文件的资料也会消失。
O_APPEND 当读写文件时会从文件尾开始移动，也就是所写入的数据会以附加的方式加入到文件后面。
O_NONBLOCK 以不可阻断的方式打开文件，也就是无论有无数据读取或等待，都会立即返回进程之中。
O_NDELAY 同O_NONBLOCK。
O_SYNC 以同步的方式打开文件。
O_NOFOLLOW 如果参数file所指的文件为一符号连接，则会令打开文件失败。
O_DIRECTORY 如果参数file所指的文件并非为一目录，则会令打开文件失败。
If O_CREAT is on OFLAG, the third argument is taken as a ‘mode_t’, the mode of the created file. 参数mode有下列数种组合，只有在建立新文件时才会生效，此外真正建文件时的权限会受到umask值所影响，因此该文件权限应该为（mode-umask）。
S_IRWXU 0700权限，代表该文件所有者具有可读、可写及可执行的权限。
S_IRUSR 0400权限，代表该文件所有者具有可读取的权限。
S_IWUSR 0200权限，代表该文件所有者具有可写入的权限。
S_IXUSR 0100权限，代表该文件所有者具有可执行的权限。
S_IRWXG 0070权限，代表该文件用户组具有可读、可写及可执行的权限。
S_IRGRP 0040权限，代表该文件用户组具有可读的权限。
S_IWGRP 0020权限，代表该文件用户组具有可写入的权限。
S_IXGRP 0010权限，代表该文件用户组具有可执行的权限。
S_IRWXO 0007权限，代表其他用户具有可读、可写及可执行的权限。
S_IROTH 0004权限，代表其他用户具有可读的权限
S_IWOTH 0002权限，代表其他用户具有可写入的权限。
S_IXOTH 0001权限，代表其他用户具有可执行的权限。

若所有欲核查的权限都通过了检查则返回0，表示成功，只要有一个权限被禁止则返回-1。

creat（建立文件）

#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>int creat(const char *pathname, mode_t mode);

creat()相当于使用下列的调用方式调用open()：
open(const char *pathname, (O_CREAT|O_WRONLY|O_TRUNC), mode);

close（关闭文件）

#include <unistd.h>int close(int fd);

当使用完文件后若已不再需要则可使用close()关闭该文件，close()会让数据写回磁盘，并释放该文件所占用的资源。参数fd为先前由open()或creat()所返回的文件描述符。
若文件顺利关闭则返回0，发生错误时返回-1。
EBADF 参数fd非有效的文件描述符或该文件已关闭。

read（由已打开的文件读取数据）

#include <unistd.h>ssize_t read(int fd, void *buf, size_t nbytes);

Read NBYTES into BUF from FD. Return the number read, -1 for errors or 0 for EOF.

write（将数据写入已打开的文件内）

#include <unistd.h>ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t n);

Write N bytes of BUF to FD. Return the number written, or -1.

lseek（移动文件的读写位置）

#include <sys/types.h>#include <unistd.h>off_t lseek(int fildes, off_t offset, int whence);

每一个已打开的文件都有一个读写位置，当打开文件时通常其读写位置是指向文件开头，若是以附加的方式打开文件(如O_APPEND)，则读写位置会指向文件尾。当read()或write()时，读写位置会随之增加，lseek()便是用来控制该文件的读写位置。参数fildes为已打开的文件描述符，参数offset为根据参数whence来移动读写位置的位移数。参数whence为下列其中一种:
SEEK_SET 参数offset即为新的读写位置。
SEEK_CUR 以目前的读写位置往后增加offset个位移量。
SEEK_END 将读写位置指向文件尾后再增加offset个位移量。
当whence为SEEK_CUR或SEEK_END时，参数offet允许负值的出现。下列是较特别的使用方式:
1) 欲将读写位置移到文件开头时:lseek(fd,0,SEEK_SET);
2) 欲将读写位置移到文件尾时:lseek(fd,0,SEEK_END);
3) 想要取得目前文件位置时:lseek(fd,0,SEEK_CUR);

Return the new file position. 当调用成功时则返回目前的读写位置，也就是距离文件开头多少个字节。若有错误则返回-1，errno会存放错误代码。

fsync,sync（将缓冲区数据写回磁盘）

#include <unistd.h>int fsync(int fd);int sync(void);

fsync()负责将参数fd所指的文件数据，由系统缓冲区写回磁盘，以确保数据同步。
sync()负责将系统缓冲区数据写回磁盘，以确保数据同步。

成功则返回0，失败返回-1，errno为错误代码。

flock

建议性锁，只会检测文件是否被加锁。
进程使用flock尝试锁文件时，如果文件已被其他进程锁住，进程会被阻塞知道锁被释放，或者在调用flock的时候采用LOCK_NB参数，则会返回错误，errno错误码为EWOULDBLOCK。
文件被关闭时，锁会被自动释放。

mkstemp（建立唯一的临时文件）

#include <stdlib.h>int mkstemp(char *template);

mkstemp()用来创建唯一的临时文件。参数template所指的文件名称字符串中最后六个字符必须是XXXXXX，并会被mkstemp修改。mkstemp()会以可读写模式和0600权限来打开该文件，文件顺利打开后返回可读写的文件描述词，若果文件创建失败则返回-1，并把错误代码存在errno中。

EINVAL 参数template字符串最后六个字符非XXXXXX。
EEXIST 无法建立临时文件。

flock（锁定文件或解除锁定）

#include <sys/file.h>int flock(int fd, int operation);

flock()会依参数operation所指定的方式对参数fd所指的文件做锁定或解除锁定的动作。此函数只能锁定整个文件，无法锁定文件的某一区域。operation有下列四种情况:
LOCK_SH 建立共享锁定。多个进程可同时对同一个文件作共享锁定。
LOCK_EX 建立互斥锁定。一个文件同时只有一个互斥锁定。
LOCK_UN 解除文件锁定状态。
LOCK_NB 无法建立锁定时，此操作可不被阻断，马上返回进程。通常与LOCK_SH或LOCK_EX做OR(|)组合。

返回0表示成功，若有错误则返回-1，错误代码存于errno。

dup（复制文件描述词）

#include <unistd.h>int dup(int oldfd);

dup()用来复制参数oldfd所指的文件描述符，并将它返回。此新的文件描述符和参数oldfd指的是同一个文件，共享所有的锁定、读写位置和各项权限或旗标。例如，当利用lseek()对某个文件描述词作用时，另一个文件描述词的读写位置也会随着改变。不过，文件描述符之间并不共享close-on-exec旗标。

当复制成功时，则返回最小及尚未使用的文件描述词。若有错误则返回-1，errno会存放错误代码。
EBADF 参数fd非有效的文件描述词，或该文件已关闭。

dup()相当于调用fcntl(oldfd,F_DUPFD,0);

dup2（复制文件描述词）

#include <unistd.h>int dup2(int odlfd, int newfd);

dup2()用来复制参数oldfd所指的文件描述符，并将它拷贝至参数newfd后一块返回。若参数newfd为一已打开的文件描述词，则newfd所指的文件会先被关闭。

当复制成功时，则返回最小及尚未使用的文件描述词。若有错误则返回-1，errno会存放错误代码。

dup2()相当于调用fcntl(oldfd,F_DUPFD,newfd);

fcntl（文件描述符操作）

#include <unistd.h>#include <fcntl.h>int fcntl(int fd, int cmd, ...);根据cmd的不同，可能会有如下形式：int fcntl(int fd, int cmd, long arg);int fcntl(int fd, int cmd, struct flock *lock);

函数说明
fcntl()用来操作文件描述符的一些特性。参数fd代表欲设置的文件描述符词，参数cmd代表欲操作的指令。cmd有以下几种情况：
F_DUPFD 文件描述符复制。
F_GETFD 取得close-on-exec旗标。若此旗标的FD_CLOEXEC位为0，代表在调用exec()相关函数时文件将不会关闭。
F_SETFD 设置close-on-exec旗标。该旗标以参数arg的FD_CLOEXEC位决定。
F_GETFL 取得文件描述词状态旗标，此旗标为open()的参数flags。
F_SETFL 设置文件描述词状态旗标，参数arg为新旗标，但只允许O_APPEND、O_NONBLOCK和O_ASYNC位的改变，其他位的改变将不受影响。
F_GETLK 取得文件锁定的状态。
F_SETLK 设置文件锁定的状态。此时flcok结构的l_type值必须是F_RDLCK、F_WRLCK或F_UNLCK。如果无法建立锁定，则返回-1，错误代码为EACCES或EAGAIN。
F_SETLKW 与F_SETLK作用相同，但是无法建立锁定时，此调用会一直等到锁定动作成功为止。若在等待锁定的过程中被信号中断时，会立即返回-1，错误代码为EINTR。参数lock指针为flock结构指针，定义如下：

struct flcok{    short int l_type; /*锁定的状态*/    short int l_whence; /*决定l_start位置*/    off_t l_start; /*锁定区域的开头位置*/    off_t l_len; /*锁定区域的大小*/    pid_t l_pid; /*锁定动作的进程*/};

l_type有三种状态：
F_RDLCK 建立一个供读取用的锁定
F_WRLCK 建立一个供写入用的锁定
F_UNLCK 删除之前建立的锁定
l_whence也有三种方式：
SEEK_SET 以文件开头为锁定的起始位置
SEEK_CUR 以目前文件读写位置为锁定的起始位置
SEEK_END 以文件结尾为锁定的起始位置

成功则返回0，若有错误则返回-1，错误原因存于errno。