目录
1.回顾理解&引出问题
2.C++文件操作
3.系统调用文件操作
3.0准备工作
3.1版本1☞open
3.2版本2☞文件权限
3.3版本3☞权限掩码
3.4版本3☞标记位传参
3.5版本4☞close
3.6版本5☞write
3.7flags选项
3.7.1 O_WRONLY | O_CREAT
3.7.2 O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC
3.7.3 O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND
3.7.4 flags选项和C语言的"w""a"方式 二者存在什么关系❓
1.回顾理解&引出问题
- C语言文件操作,写代码/编码的时候,调用fopen,文件根本没有被打开。只有当可执行程序,形成进程,在CPU上执行,运行到fopen那行代码的时候,文件才被动态的打开了。语言编译好,运行起来就是进程。
- 操作文件的本质:进程在操作文件。是进程和文件的关系。
- 没有被打开的文件是存在于磁盘上的。
- 磁盘是一个外部设备。外设是硬件。磁盘是硬件设备。
- 向文件中写入,向磁盘当中写入,本质就是向硬件当中写入。
- 用户向硬件写入是不被允许的❗用户没有权力直接向硬件写入和访问。
- 硬件的管理者是操作系统OS。必须通过OS写入和访问。用的是fopen/fread/fwrite等的的C语言库函数。
为了用户有更好的文件操作体验(用户有写入和访问硬件的需求)OS支持------>给用户提供系统调用接口(OS不相信任何人)------>用户用都是不同语言提供的不同库函数文件操作接口-------->意味着我们使用的C/C++等语言都是对系统调用的封装的库函数
访问文件,用户不仅可以使用各种语言提供的各种库函数,可以使用系统调用❗
C/C++等语言的文件操作库函数都是对系统调用接口的封装。
怎么封装❓为什么封装❓
上层语言对文件访问是不一样的。难道我们每学一个语言,我们都需要去学习这个语言的文件操作吗❓
2.C++文件操作
C/C++等其他语言,访问文件的方式,文件操作的库函数接口有些不一样❗
3.系统调用文件操作
3.0准备工作
先用和认识系统调用的文件操作。
系统调用手册查询:2号手册。
3.1版本1☞open
- man 2 open
- 头文件:#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h>
- Open打开文件操作,两种写法(两个参数/三个参数)
- 两个参数:int open(const char *pathname, int flags);
- 三个参数:int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
两个参数的写法:一般用来操作已经存在的文件
三个参数的写法:一般用来操作没有存在的文件
第一个参数pathname:打开的文件是谁。可以带路径,也可以只有文件名(如果只有文件名,此文件就在在当前的路径下创建文件☞进程的当前工作路径)
第二个参数flags:代表的是怎么去创建文件,文件打开方式。flage是整数,但是它可以传递很多标记位。❓flags后面详谈
第三个参数mode:设置文件权限。
返回值:一旦文件被打开,成功就会返回一个整数☞文件描述符fd☞一个新的数字。失败,-1被返回和错误码被设置。
【版本1】log.txt文件确实在进程的当前工作路径被创建,但是创建的log.txt文件的权限是乱码/不正确。❗所以在LinuxOS中新建文件,必须告知新建文件的起始权限是什么。
【版本1】
1 #include<stdio.h>
2 #include <sys/types.h>
3 #include <sys/stat.h>
4 #include <fcntl.h>
5
6 int main()
7 {
8 int fd = open("log.txt",O_WRONLY | O_CREAT);
9 if(fd < 0)
10 {
11 perror("open");
12 return 1;
13 }
14 }
【运行结果】
3.2版本2☞文件权限
- 运行结果是0664而不是0666❓为什么是0664❓
- 因为在Linux系统中存在权限掩码。0666经过☞权限掩码0002☞变成了0664(之前讲过)如果就想创建文件的权限为0666,不要权限掩码。动态设置当前进程创建文件的权限掩码。
1: myfile.c
1 #include<stdio.h>
2 #include <sys/types.h>
3 #include <sys/stat.h>
4 #include <fcntl.h>
5
6 int main()
7 {
8 int fd = open("log.txt",O_WRONLY | O_CREAT,0666);//给出文件权限0666
9 if(fd < 0)
10 {
11 perror("open");
12 return 1;
13 }
14 }
3.3版本3☞权限掩码
- man 2 umask
- 让可执行程序在运行的时候,形成进程,进程的权限掩码被动态的设置。使创建的文件log.txt的权限掩码改变了。(从使用系统OS的权限☞使用自定义的权限掩码)
- umask是代码编译形成可执行程序,运行时候,形成进程。动态调整当前进程创建文件时的权限掩码
- 系统还是存在自己的权限掩码。就近原则。有系统就用系统的,有自己设置,自定义的,的就用自己设置的。
1: myfile.c+
1 #include<stdio.h>
2 #include <sys/types.h>
3 #include <sys/stat.h>
4 #include <fcntl.h>
5
6 int main()
7 {
8 umask(0);//动态设置当前进程的权限掩码
9 int fd = open("log.txt",O_WRONLY | O_CREAT,0666);//给出文件权限0666
10 if(fd < 0)
11 {
12 perror("open");
13 return 1;
14 }
15 }
3.4版本3☞标记位传参
- C语言学习的时候,对函数传递一个标记位(功能选项)。传递标记位可能传很多,难道我们每次都要设置很多的标记位去传参吗❓(以整数的方式传递)这种方式存在的问题:代码不好维护,且浪费时间,使用起来很不方便。
- 标记位:一般传0/1,或者表示有或没有的概念。
- OS设计很多系统调用接口的常见方法:一个flags整数有32个bite位。用比特位来对标志位的进行传递。flage看起来是一个整数,是32个比特位,也是一个位图。
选项的本质:都是比特位为1的宏,彼此之间宏值不重复。flags整数位图☞宏☞不同选项☞不同的文件操作功能
因为OS设计很多系统调用接口的常见方法,为了更加深入的理解标志位传参。我们设计一个传递位图标记位的函数。
1: flags.c
1 #include<stdio.h>
2 #include<sys/types.h>
3 #include<fcntl.h>
4
5 #define ONE 1 //1 0000 0001
6 #define TWO (1<<1) //2 0000 0010
7 #define THREE (1<<2) //4 0000 0100
8 #define FOUR (1<<3) //8 0000 1000
9 // 0000 1111
10
11 void print(int flags)
12 {
13 if(flags&ONE)
14 printf("one\n");
15 if(flags&TWO)
16 printf("two\n");
17 if(flags&THREE)
18 printf("three\n");
19 if(flags&FOUR)
20 printf("four\n");
21 }
22
23 int main()
24 {
25 print(ONE);
26 printf("\n");
27
28 print(TWO);
29 printf("\n");
30
31 print(THREE);
32 printf("\n");
33
34 print(FOUR);
35 printf("\n");
36
37 print(ONE|TWO|THREE);
38 printf("\n");
39
40 print(ONE|FOUR);
41 printf("\n");
42
43 print(THREE|FOUR);
44 printf("\n");
45
46 return 0;
47 }
3.5版本4☞close
- man 2 close
- 参数fd文件描述符
1: myfile.c
1 #include <stdio.h>
2 #include <unistd.h>
3 #include <sys/types.h>
4 #include <sys/stat.h>
5 #include <fcntl.h>
6
7 int main()
8 {
9 umask(0);//动态设置当前进程的权限掩码 10 int fd = open("log.txt",O_WRONLY | O_CREAT,0666);//给出文> 件权限0666
11 if(fd < 0)
12 {
13 perror("open");
14 return 1;
15 }
16
17 close(fd);
18 return 0;
19 }
3.6版本5☞write
- man 2 write
- ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
- write:就是把指定的缓冲区写到指定的文件里面。
- fd 相当于FILE*类型,标定的一个文件,想往哪个文件写,就往哪个文件写。
- buf 缓冲区起始地址
- count 缓冲区大小
- 注意❗strlen不需要+1,strlen是计算字符串的有效内容。字符串\0是C语言的规定+1,这里是系调用接口,只需要写入有效字符串内容即可,不需要+1。
1: myfile.c
1 #include <stdio.h>
2 #include <unistd.h>
3 #include <sys/types.h>
4 #include <sys/stat.h>
5 #include <fcntl.h>
6 #include<string.h>
7
8 int main()
9 {
10 umask(0);//动态设置当前进程的权限掩码 11 int fd = open("log.txt",O_WRONLY | O_CREAT,0666);//给出文> 件权限0666
12 if(fd < 0)
13 {
14 perror("open");
15 return 1;
16 }
17
18 const char *message="hello linux file!\n";
19 write(fd,message,strlen(message));
20
21 close(fd);
22 return 0;
23 }
3.7flags选项
3.7.1 O_WRONLY | O_CREAT
❓把要缓冲区的内容换,会发生什么
清晰的发现:O_WRONLY | O_CREAT 选项 使写入的方式(从头开始写)不会清空,不存在就创建。存在就从头开始写。上一次基础上从头开始写,老的内容没有被清空。
3.7.2 O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC
如果文件已经存在,是常规文件且打开的文件是准备写入。会reuncated截断,把文件清空。
O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC 选项是写的方式打开,不存在就创建,存在先清空。
【再次证明☞就一打一关闭】
【提前往log.txt写点内容】
【文件被自动清空】
3.7.3 O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND
O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND 打开文件的时候,使用追加模式,也是写入。