2. 文件与I/O

2. 文件与I/o

• open 系统调用
• close 系统调用
• creat 系统调用
• read 系统调用
• write 系统调用

open系统调用1

函数原型

• 有几种方法可以获得允许访问文件的文件描述符。最常用的是使用open ()(打开）系统调用
• 函数原型
  • *int open(const char path, int flags);
• 参数
  • path :文件的名称，可以包含（绝对和相对）路径
  • flags:文件打开模式
• 返回值
  • 打开成功，返回文件描述符;
  • 打开失败，返回-1

open例子

/* ************************************************************************                                                                                   
  2 > File Name:     02open.c
  3 > Author:        sansuitaibai
  4 > email:         2657302908@qq.com
  5 > Created Time:  2022年09月18日 14时33分42秒 CST
  6 > Description:   
  7  ************************************************************************/
  8 #include <sys/types.h>
  9 #include <sys/stat.h>
 10 #include <fcntl.h>
 11 #include<stdio.h>
 12 #include<unistd.h>
 13 #include<stdlib.h>
 14 #include<string.h>
 15 #include<errno.h>
 16 #define ERR_EXIT(m) \
 17     do{ \
 18         perror(m); \
 19         exit(EXIT_FAILURE); \
 20     }while(0)
 21 
 22 int main(){
 23 
 24     int fd = open("test.txt",O_CREAT | O_RDWR);
 25     if(fd == -1){
 26         ERR_EXIT("open");
 27 
 28     }
 29     printf("open succ\n");
 30     ERR_EXIT("open succ\n");
 31     return 0;
 32 
 33
 34 
 35 }

结果：

open系统调用2

函数原型

• 函数原型
  • int open(const char *path, int flags,mode_t mode);
• 参数
  • path :文件的名称，可以包含（绝对和相对）路径
  • flags:文件打开模式，见下表
  • mode:用来规定对该文件的所有者，文件的用户组及系统中其他用户的访问权限，见下表
    • mode 计算公式： mode & ^umask
• 返回值
  • 打开成功，返回文件描述符;
  • 打开失败，返回-1

打开方式	描述
O_RDONLY	打开一个供读取的文件
O_WRONLY	打开一个供写入的文件
O_RDWR	打开一个可供读写的文件
O_APPEND	写入的所有数据将被追加到文件的末尾
O_CREAT	打开文件，如果文件不存在则建立文件
O_EXCL	如果已经置O_CREAT且文件存在，则强制open ()失败
O_TRUNC	在open ()时，将文件的内容清空

以上的标志在头文件<fcntl.h>

打开方式	描述
S_IRUSR	文件所有者的读权限位
S_IwUSR	文件所有者的写权限位
S__IXUSR	文件所有者的执行权限位
S_IRWXU	S_IRUSR|S_IwUSR|\S_IXUSR
S_IRGRP	文件用户组的读权限位
S_IWGRP	文件用户组的写权限位
S_IXGRP	文件用户组的执行权限位
S_IRWXG	S_IRGRP|S_IwGRP|S_IXGRP
S_IROTH	文件其他用户的读权限位
S_IWOTH	文件其他用户的写权限位
S_IXOTH	文件其他用户的执行权限位
S_IRWXO	SIROTH|SIwOTH|S_IXOTH

以上在头文件<sys/stat.h>中定义。

例子

1 /* ************************************************************************                                                                                   
  2 > File Name:     02open.c
  3 > Author:        sansuitaibai
  4 > email:         2657302908@qq.com
  5 > Created Time:  2022年09月18日 14时33分42秒 CST
  6 > Description:   
  7  ************************************************************************/
  8 #include <sys/types.h>
  9 #include <sys/stat.h>
 10 #include <fcntl.h>
 11 #include<stdio.h>
 12 #include<unistd.h>
 13 #include<stdlib.h>
 14 #include<string.h>
 15 #include<errno.h>
 16 #define ERR_EXIT(m) \
 17     do{ \
 18         perror(m); \
 19         exit(EXIT_FAILURE); \
 20     }while(0)
 21 
 22 int main(){
 23 
 24     umask(0); //设置umask值，不让程序从shell那继承 
 25     int fd = open("03test.txt",O_CREAT | O_RDWR , 0666);
 26     if(fd == -1){
 27         ERR_EXIT("open");
 28 
 29     }
 30     printf("open succ\n");
 31     return 0;
 32 
 33 
 34 
 35 }

结果：

例子

1 /* ************************************************************************                                                                                   
  2 > File Name:     02open.c
  3 > Author:        sansuitaibai
  4 > email:         2657302908@qq.com
  5 > Created Time:  2022年09月18日 14时33分42秒 CST
  6 > Description:   
  7  ************************************************************************/
  8 #include <sys/types.h>
  9 #include <sys/stat.h>
 10 #include <fcntl.h>
 11 #include<stdio.h>
 12 #include<unistd.h>
 13 #include<stdlib.h>
 14 #include<string.h>
 15 #include<errno.h>
 16 #define ERR_EXIT(m) \
 17     do{ \
 18         perror(m); \
 19         exit(EXIT_FAILURE); \
 20     }while(0)
 21 
 22 int main(){
 23 
 24     umask(0); //设置umask值，不让程序从shell那继承 
 25     int fd = open("03test.txt",O_CREAT | O_RDWR  | O_EXCL, 0666);
 26     if(fd == -1){
 27         ERR_EXIT("open");
 28 
 29     }
 30     printf("open succ\n");
 31     return 0;
 32 
 33 
 34 
 35 }

结果：

注意标志 O_EXCL 的用法。

open调用的几点说明

• 可以利用按位逻辑增加 （bitwise—OR)(|) 对打开方式的标志值进行组合。

  • 如：打开一个新的文件: #define NEWFILE (O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC )

• 对访问权限位进行访问所用到的标志符，均可以通过<sys/stat.h>访问到，同样可以通过 | 或运算进行组合

  • 如： #define MODE755 (S_IRWXU | S_IXGRP | S_XOTH)

close系统调用3

函数原型

• 为了重新利用文件描述符,用close()系统调用释放打开的文件描述符
• 函数原型:int close(int fd);
• 函数参数:
  • fd :要关团的文件的文件描述符
• 返回值
  • 如果出现错误，返回-1调用成功返回0

例子

在上面的例子中将打开的文件进行关闭即可。

ulimit -a查看系统的限制

creat系统调用4

• 为了维持与早期UNIX系统的向后兼容性，Linux也提供可选的创建文件的系统调用，它称为：creat()
• 函数原型：
  • int creat(const char* path , mode_t mode);
  • 参数：
    • path: 文件的路径和名称（可以是绝对路径或相对路径）
    • 用来规定对该文件的所有者，用户组，其他人的访问权限的设置
    • 返回值：打开成功，返回文件描述符，失败返回-1.

creat系统调用含义

• 在UNIX早期版本中，open()系统调用仅仅存在两个参数的形式。
• 如果文件不存在，它就不能进行打开文件
• 文件的创建则是由单独的系统调用creat()完成。
• 在Linux及所有的UNIX的近代版本中，creat()系统调用是多余的。

creat()调用：

• fd = creat(file , mode);
• 完全等价于： fd = open(file, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC , mode);