前言

作者小蜗牛向前冲

名言我可以接受失败但我不能接受放弃

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目录

一、认识操纵系统下的文件

1、什么是文件

2、文件的类型

3、文件的共识

二、系统级的文件操作接口 

1、文件打开open/文件关闭close

2、其他的文件接口

3、代码演示文件操作 

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本期学习目标谈谈对文件的认识认识操纵系统的文件接口。

一、认识操纵系统下的文件

1、什么是文件

在平常我们对于文件的认识都是在window操纵系统下认识我们建立的目录是文件文本文档是文件图片是文件。

在Linux中有这么一句话Linux下一切皆文件。

为什么这么说的呢

Linux中所有的内容都是以文件的形式保存的我们认为普通文件是文件一个目录我们也称为文件甚至认为硬件设备(键盘硬盘打印机等)是文件。

Linux有一个根目录其他的所以的文件都放在根目录中。

2、文件的类型

普通文件

直接就可以使用的我们就称为普通文件如上面的makefile就是一个普通文件

目录文件

这个目录中包含各个文件的文件名和文件及其指向这些文件的指针只要有权限就可以访问目录中的任何文件,上面的myshell就是一个目录文件一个目录不仅仅有目录名还有一些权限设置、文件大小等。

其他的一些文件类型字符设备文件和块设文件、套接字文件(socket)、符号链接文件(symbolic link)、管道文件(pipe)。

3、文件的共识

1. 空文件也要在磁盘中占据空间。
2. 文件 = 内容 +属性。
3. 文件操纵 = 对内容 + 对属性.
4. 如果没有指明对应的文件的路径和默认当前路径。
5. 当我们通过fopen,fclose,fwrite,fread对文件进行操纵的时候编译代码形成可执行的程序但是不运行对于的文件操纵执行了吗没有对文件的操纵本质上是进程对文件的操纵。
6. 一个文件没有被打开可以直接进行文件的访问吗不能

通过上面的共识我们可以得出对文件的操纵的本质 是进程和打开文件的关系。

二、系统级的文件操作接口 

我们在C语言和C++都有对文件的操纵函数我们都知道文件是存放在磁盘上的而要想访问文件就必须将磁盘上的文件导入到内存中在进行相应的操作其实本质上是操作系统在对这些文件进行管理而C语言和C++中对文件的操作的接口他底层也是操作系统对文件操作的接口只是通过了封装了而已。

1、文件打开open/文件关闭close

文件打开open

 头文件<sys/types.h>、 <sys/stat.h>、<fcntl.h>

访问形式

1、int open(const char *pathname, int flags);

2、int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

当我们要调用open接口就必须包含相应的头文件但这里要注意的是这里接口为我们提供了二个调用的方式方式1是文件已经存在我们调用方式2是文件不存在时要调用的接口。

接口参数

const char *pathname这里就指我们要打开的文件名

int flags指的是标记位传过来的比特位不同的比特位就调用不同选项从对文件进行一些初始化。

mode_t mode这里是设置相应的权限(如操作系统默认的普通文件的权限是0x666)

这里我们要重点了解open接口的第二个参数,上面我们说他是一个标记位 ,我们知道一个int是有32个比特位了这里我们用每个比特位表示不同的选项。

下面我们看一段代码理解一下

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <assert.h>

// 每一个宏对应的数值只有一个比特位是1,彼此位置不重叠
#define ONE (1<<0)
#define TWO (1<<1)
#define THREE  (1<<2)
#define FOUR (1<<3)

void show(int flags)
{
    if(flags & ONE) printf("one\n");
    if(flags & TWO) printf("two\n");
    if(flags & THREE) printf("three\n");
    if(flags & FOUR) printf("four\n");
}

int main()
{
    show(ONE);
    printf("-----------------------\n");
    show(TWO);
    printf("-----------------------\n");
    show(ONE | TWO);
    printf("-----------------------\n");
    show(ONE | TWO | THREE);
    printf("-----------------------\n");
    show(ONE | TWO | THREE | FOUR);
    printf("-----------------------\n");
    return 0;
}

 

当我们运行代码就会发现我们通过不同的比特位就调用了不同的参数选项展现出现不同的效果。

flags多个选项

• O_RDONLY: 只读打开
• O_WRONLY: 只写打开
• O_RDWR : 读写打开
• 这三个常量必须指定一个且只能指定一个
• O_CREAT : 若文件不存在则创建它。需要使用mode选项来指明新文件的访问权
• O_APPEND: 追加写
• O_TRUNC如果文件已经存在且成功打开则删除文件中原来的全部数据

对于这些选项我们还可以进行功能的多选选项间用 “ | ” 分割

O_RDONY | O_CREAT//这里的文件用只读的方式创建如果没有这个文件会自动创建

返回值

• 成功新打开的文件描述符fd
• 失败-1

文件关闭 close

文件关闭接口用起来非常简单只要给他传打开文件的文件描述符就可以了。 

2、其他的文件接口

read读文件

函数原型

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

参数 

• fd是文描述符
• buf接收读取数据的缓存区
• count读取的字节数
• 返回值读取成功则返回读取的字节数读取到文件尾则返回0读取失败则返回-1同时设置全局变量errno的值来表示错误原因

 write写文件

函数原型

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

参数

• fd是文描述符
• buf存放写入数据的缓存区
• count写入的的字节数
• 返回值写入成功则返回实际写入的字节数写入失败则返回-1同时设置全局变量errno的值来表示错误原因

3、代码演示文件操作 

下面为了更好的理解文件操作为了大家演示了文件的打开写入和读取数据最后在关闭。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main()
{
    //定义文件名
    char filename[] = "pjb.txt";
    //定义写入的数据
    char write_data[] = "hellow Linux!";
    //读取的数据
    char read_buf[64] = { 0 };

    //测试写入数据
    int fd = open(filename, O_RDWR | O_CREAT, O664);
    if (fd < 0)
    {
        perror("open");
        return -1;
    }
    //写入内容
    int ret = write(fd, write_data, sizeof(write_data));
    if (ret < 0)
    {
        perror("write");
        return -1;
    }
    else
    {
        printf("write: %s\n", write_data);
    }
    //关闭文件
    close(fd);
    //测试写入文件
    fd = open(filename, O_RDONLY);;
    if (fd < 0)
    {
        perror("open");
        return -1;
    }
    //写入
    ret = read(fd, read_buf, sizeof(read_buf));
    if (ret < 0)
    {
        perror("read");
        return -1;
    }
    else
    {
        printf("read: %s\n", read_buf);
    }
    close(fd);
    return 0;
}

 这里观察到我们成功向文件中写入和向文件中读取数据。