哈尔滨理工大学软件工程专业08-7李万鹏原创作品,转载请标明出处
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对于内核而言,所有打开文件都由文件描述符引用。文件描述符是一个非负整数。当打开一个现存文件或创建一个新文件时,内核向进程返回一个文件描述符。当读、写一个文件时,用o p e n或c r e a t返回的文件描述符标识该文件,将其作为参数传送给r e a d或w r i t e。
在P O S I X . 1应用程序中,整数0、1、2应被代换成符号常数 STDIN_FILENO、STDOUT_FILENO和STDERR_FILENO。O。这些常数都定义在头文件 <unistd.h>中。
文件描述符的范围是0 ~ OPEN_MAX 。早期的UNIX版本采用的上限值是1 9 (允许每个进程打开2 0个文件),现在很多系统则将其增加至6 3。
常用函数:
1.open打开或者是创建一个文件
#incldue <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int open(const char pathname,int oflag,.../,mode_t mode*/);
返回:若成功成为文件描述符,若出错为-1
pathname 是要打开或创建的文件的文件名.oflag参数可用来说明此文件的多个选项,对于open函数而言,仅当创建新文件时才使用第三个参数(这些窗数定义在<fcntl.h>头文件中):
O_RDONLY只读打开
O_WRONLY只写打开
O_RDWR 读,写打开
O_APPEND 每次写时都加到文件的尾端.
O_CREAT 若此文件不存在则创建它.使用此选择项时,需要同时说明第三个参数mode,用其说明该新文件的存取许可权位.
O_EXCL 如果同时制定了O_CREAT,而文件已经存在,则出错.这可测试一个文件是否存在,如果不存在则创建此文件成为一个原子操作.
O_TRUNC 如果此文件存在,而且为只读或只写成果打开,则将其长度截断为0.
O_NOCTTY 如果pathname指定的是终端设备,则步将此设备分配作为此进程的控制终端.
O_NONBLOCK 如果pathname指的是一个FIFO,一个块特殊设备文件或一个字符特殊文件,则此选项为文件的本次打开操作和后续的I/O操作的设置非阻塞方式.也就是说等待某个资源,阻塞方式是如果资源没到达则等待这个资源,非阻塞是指如果资源没有到达则直接返回不再等待.非阻塞可使cpu利用率提高.
O_SYNC 使每次write都等到物理I/O操作完成
2.creat
可用creat函数创建一个新文件。
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int creat(const char * pathname, mode_t m o d e) ;
返回:若成功为只写打开的文件描述符,若出错为- 1。
注意,此函数等效于:
open (pathname, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, mode) ;
c r e a t的一个不足之处是它以只写方式打开所创建的文件。
可用close函数关闭一个打开文件:
#include <unistd.h>
int close (int filedes);
返回:若成功为0,若出错为- 1
当一个进程终止时,它所有的打开文件都由内核自动关闭。很多程序都使用这一功能而不显式地用c l o s e关闭打开的文件。
如:例open.c
3.close
可用close函数关闭一个打开文件:
#include <unistd.h>
int close (int filedes);
返回:若成功为0,若出错为- 1
当一个进程终止时,它所有的打开文件都由内核自动关闭。很多程序都使用这一功能而不显式地用c l o s e关闭打开的文件。
如:例open.c
4.lseek
每个打开文件都有一个与其相关联的“当前文件偏移量”。它是一个非负整数,用以度量从文件开始处计算的字节数。通常,读、写操作都从当前文件偏移量处开始,并使偏移量增加所读或写的字节数。按系统默认,当打开一个文件时,除非指定O_APPEND选择项,否则该位移量被设置为0。
可以调用l s e e k显式地定位一个打开文件。
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
off_t lseek(int filesdes, off_t offset, int whence) ;
返回:若成功为新的文件位移,若出错为-1.
对offset 的解释与参数whence的值有关.
若whence是SEEK_SET,则将该文件的位移量设置为距文件开始处offset 个字节.
若whence是SEEK_CUR,则将该文件的位移量设置为其当前值加上offset,offset可为正或负.
若whence是SEEK_SET,则将该文件的位移量设置为文件长度加offset,offset可为正或负.
若l s e e k成功执行,则返回新的文件位移量,为此可以用下列方式确定一个打开文件的当前位移量:
off_t curr_pos;
Curr_pos = lseek(fd, 0, SEEK_CUR);
5.read
有多种情况可使实际读到的字节数少于要求读字节数:
读普通文件时,在读到要求字节数之前已到达了文件尾端。例如,若在到达文件尾端之前还有3 0个字节,而要求读1 0 0个字节,则r e a d返回3 0,下一次再调用r e a d时,它将返回0 (文件尾端)。
当从终端设备读时,通常一次最多读一行(第11章将介绍如何改变这一点)。
当从网络读时,网络中的缓冲机构可能造成返回值小于所要求读的字节数。
某些面向记录的设备,例如磁带,一次最多返回一个记录。
读操作从文件的当前位移量处开始,在成功返回之前,该位移量增加实际读得的字节数。
用read函数从打开文件中读数据
#include <unistd.h>
ssize_t read(int feledes, void *buff, size_t nbytes);
返回:读到的字节数,若已到文件尾为0,若出错为- 1。
如read成功,则返回读到的字节数。如已到达文件的尾端,则返回0。
有多种情况可使实际读到的字节数少于要求读字节数:
读普通文件时,在读到要求字节数之前已到达了文件尾端。例如,若在到达文件尾端之前还有30个字节,而要求读100个字节,则read返回3 0,下一次再调用read时,它将返回0 (文件尾端)。
当从终端设备读时,通常一次最多读一行(第11章将介绍如何改变这一点)。
当从网络读时,网络中的缓冲机构可能造成返回值小于所要求读的字节数。
某些面向记录的设备,例如磁带,一次最多返回一个记录。
读操作从文件的当前位移量处开始,在成功返回之前,该位移量增加实际读得的字节数。
6.write
用write函数向打开文件写数据。
#include <unistd.h>
ssize_t write(int filedes, const void * buff,
size_t nbytes) ;
返回:若成功为已写的字节数,若出错为- 1。
其返回值通常与参数nbytes的值不同,否则表示出错。write出错的一个常见原因是:磁盘已写满,或者超过了对一个给定进程的文件长度限制。
对于普通文件,写操作从文件的当前位移量处开始。如果在打开该文件时,指定了O _ A P P E N D选择项,则在每次写操作之前,将文件位移量设置在文件的当前结尾处。在一次成功写之后,该文件位移量增加实际写的字节数。
7.fcntl
fcntl可以改变已经打开的文件的性质
#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
int fcntl(int filedes,int cmd,...);
返回若成功依赖于cmd,若出错为-1