CSAPP(第三版)第十章程系统级I/O学习笔记

了解Unix I/O将帮助你理解其他的系统概念。
有时你除了使用这个别无选择

Unix I/O

所有的输入和输出都能以一种同意且一致的方式来执行：

• 打开文件。
• Linux shell 创建的每个进程开始时都有三个打开的文件：标准输入，标准输出和标准错误。
• 改变当前的文件位置。
• 读写文件。
• 关闭文件。

文件

每个Linux文件都有一个类型来表明他在系统的角色：

• 普通文件包含任意数据。
• 目录是包含一组链接的文件，其中每个链接都将一个文件名映射到一个文件，这个文件可能是另一个目录。
• 套接字使用啦与另一个进程进行跨网络通信的文件。

打开和关闭文件

进程是通过调用open函数来打开一个已存在的文件或者创建一个新文件的的：

open函数将filename转换为一个文件描述符，并且返回描述符数字。返回的描述符总是在进程中当前没有打开的最小描述符。
flags参数指明了进程打算如何访问这个文件：

• O_RDONLY:只读。
• O_WRONLY:只写。
• O_RDWD:可读可写。
  falgs参数也可以是一个或者更对为掩码的或，为写提供给一些额外的指示：
• O_CREAT：如果文件不存在，就厂家一个它的新的截断的空文件。
• O_TRUNC:如果文件已经存在，就截断它。
• O_APPEND：在每次写操作前，设置文件位置到文件的结尾处。

读和写文件

应用程序是通过分别调用read和write函数来执行输入和输出的。
read函数从描述符为fd的当前文件位置复制最多n个字节到内存位置buf。返回值-1表示一个错误，而返回值0表示EOF。否则，返回值表示的是实际传送的字节数量。
write函数从内存位置buf复制至多n个字节到描述符fd的当前文件位置。
在某些情况下，read和write传送的字节比因公程序要求的要少。这些不足值不表示有错误。出现这样的原因有：

• 读时遇到EOF。
• 从冲断读文本行。
• 读和写王拓套接字。

用RIO包健壮的读写

RIO提供了两类不同的函数：

• 无缓冲的输入输出函数。
• 带缓冲的输入输出函数。

读写文件元数据

应用程序能够通过调用stat和fstat函数，检索到关于文件的信息（也称为文件的元数据）。

读取目录内容

应用程序可以用reddir系列函数来读取目录的内容。

函数opendir以路径名为参数，返回指向目录流的指针。
函数closedir关闭流并释放其所有的资源。

共享文件

内核用三个相关的数据结构来表示打开的文件：

• 描述符表。
• 文件表。
• v-node表。

I/O重定向

Linux shell提供了I/O重定向操作符，允许用户将磁盘文件和标准输入输出联系起来。

标准I/O

C语言定义了一组高级输入输出函数，称为标准I/O库，为程序员提供了Unix I/O的较高级别的替代。
G1：只要有可能就使用标准I/O.
G2:不要使用scanf或rio_readlineb来读二进制文件。
G3：对网络套接字的I/O使用RIO函数。