文件IO就是系统调用,用户空间进入内核空间的过程就是系统调用。
系统调用没有缓冲机制,效率较低,可移植性也相对较差,实时性高。
文件描述符
文件描述符是使用open函数打开文件时的返回值
对文件的读写操作,就是通过文件描述符来完成的。
文件描述符是一个整数,在一个程序中文件描述符的范围0-1023共计1024个,
使用 uilmit -a 可以查看一个程序中可以打开的文件的个数限制
(open files 后面对应的就是 这个值也可以使用命令 ulimit -n 2048来修改 但一般都是用默认值)
在一个程序启动的过程中,默认就会打开三个描述符(0 1 2),
分别对应标准输入、标准输出、标准错误。
其他文件描述符需要通过open函数来打开文件,并获得文件描述符。
文件描述符依次递增,文件描述符遵循复用原则,文件描述符关闭后,这个符号就空闲了,可以被其他程序使用.
open函数
open函数用来打开文件,并返回文件描述符。
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
参数:
- pathname:要打开的文件的路径名
- flags:打开文件的方式,可以是以下值:
-
O_RDONLY:只读方式打开
-
O_WRONLY:只写方式打开
-
O_RDWR:读写方式打开
-
O_CREAT:如果文件不存在,则创建文件
- 如果指定了这个宏,则第三个参数 mode 必须填
- 创建文件的权限还得涉及 掩码 umask
- umask的值 默认为 0002 这个值也可以改的
- 最终的权限 = (mode & ~umask)
- 所以 即使给的是 0666 最终的权限也是 0664
-
O_APPEND:在文件尾部追加内容
-
O_TRUNC:如果文件存在,清空
-
O_EXCL:如果文件存在,则返回错误,错误码:EEXIST
-
- mode:文件权限,一般八进制表示;
返回值:
- 成功:返回文件描述符
- 失败:返回-1,并设置errno
read函数
read函数用来从文件中读取内容。
#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
参数:
- fd:文件描述符
- buf:读取到的数据存放的缓冲区
- count:要读取的字节数
返回值:
- 成功:返回实际读取的字节数
- 失败:返回-1,并设置errno
write函数
write函数用来向文件中写入内容。
函数原型:
#include <unistd.h>
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
参数:
- fd:文件描述符
- buf:要写入的数据存放的缓冲区
- count:要写入的字节数
返回值:
- 成功:返回实际写入的字节数
- 失败:返回-1,并设置errno
lseek函数
lseek函数用来移动文件读写指针的位置。
#include <unistd.h>
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
参数:
- fd:文件描述符
- offset:相对于 whence 的偏移量
- whence:
- SEEK_SET:相对于文件开始位置
- SEEK_CUR:相对于当前位置
- SEEK_END:相对于文件结束位置
返回值:
- 成功:返回新的文件位置
- 失败:返回-1,并设置errno
close函数
close函数用来关闭文件。
#include <unistd.h>
int close(int fd);
参数:
- fd:文件描述符
返回值:
- 成功:返回0
- 失败:返回-1,并设置errno
dup函数
dup函数用来复制文件描述符。
#include <unistd.h>
int dup(int oldfd);
参数:
- oldfd:被复制的文件描述符
返回值:
- 成功:返回新的文件描述符
- 失败:返回-1,并设置errno
dup2函数
dup2函数用来复制文件描述符并修改文件描述符。
#include <unistd.h>
int dup2(int oldfd, int newfd);
参数:
- oldfd:被复制的文件描述符
- newfd:新的文件描述符
返回值:
- 成功:返回新的文件描述符
- 失败:返回-1,并设置errno
- 注意:如果newfd已经打开,则先关闭它。