【Linux系统编程】第二十六弹---彻底掌握文件I/O：C/C++文件接口与Linux系统调用实践

news2024/10/2 14:43:50

✨个人主页： 熬夜学编程的小林

💗系列专栏： 【C语言详解】 【数据结构详解】【C++详解】【Linux系统编程】

目录

1、回顾C语言文件接口

1.1、以写的方式打开文件

1.2、以追加的方式打开文件

2、初步理解文件

2.1、C++文件接口

3、进一步理解文件

3.1、系统调用实现写方式打开文件

3.2、系统调用实现追加打开文件

 3.3、理解open第二个参数原理

1、回顾C语言文件接口

1.1、以写的方式打开文件

1、如果文件不存在，就在当前路径下新建指定的文件。
2、默认打开文件的时候，会先清空文件 ->  等价于 >输出重定向。

代码演示一

#include<stdio.h>

int main()
{
  // 以写方式打开文件
  FILE* fd = fopen("log.txt","w");
  if(fd == NULL) 
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  // 向文件写内容
  fprintf(fd,"helloworld,%d,%s,%lf\n",10,"abcd",3.14);
  // 关闭文件
  fclose(fd);
  return 0;
}

运行结果 

 

代码演示二 

#include<stdio.h>

int main()
{
  // 以写方式打开文件
  FILE* fd = fopen("log.txt","w");
  if(fd == NULL) 
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  fclose(fd);
  return 0;
}

运行结果 

看一段命令

[jkl@host file]$ cat log.txt
helloworld,10,abcd,3.140000
[jkl@host file]$ echo "hello linux" > log.txt
[jkl@host file]$ cat log.txt
hello linux
[jkl@host file]$ > file.txt
[jkl@host file]$ ls
file.txt  log.txt  makefile  myfile  myfile.c
[jkl@host file]$ cat log.txt
hello linux
[jkl@host file]$ >log.txt
[jkl@host file]$ cat log.txt
[jkl@host file]$

解析命令

结论：

重定向 > 可以创建新文件和清空文件内容。 

1.2、以追加的方式打开文件

1、如果文件不存在，就在当前路径下新建指定的文件。
2、默认打开文件的时候，会在末尾追加内容 ->  等价于 >>输出重定向。

 代码演示

#include<stdio.h>

int main()
{
  // 以追加的方式打开文件
  FILE* fd = fopen("log.txt","a");
  if(fd == NULL) 
  {
    perror("fopen");
    return 1;
  }
  fprintf(fd,"helloworld,%d,%s,%lf\n",10,"abcd",3.14);
  fclose(fd);
  return 0;
}

运行结果 

看一段命令 

[jkl@host file]$ ./myfile
[jkl@host file]$ cat log.txt
helloworld,10,abcd,3.140000
helloworld,10,abcd,3.140000
helloworld,10,abcd,3.140000
[jkl@host file]$ cat myfile.c
[jkl@host file]$ echo "hello linux" >> log.txt
[jkl@host file]$ cat log.txt
helloworld,10,abcd,3.140000
helloworld,10,abcd,3.140000
helloworld,10,abcd,3.140000
hello linux
[jkl@host file]$ >> file1.txt
[jkl@host file]$ ls
file1.txt  file.txt  log.txt  makefile  myfile  myfile.c

解析命令 

结论： 

>> 追加重定向可以创建新文件和追加文件内容。 

2、初步理解文件

  • 文件 = 属性 + 内容
  • 打开文件：本质是进程(struct task_struct)打开文件(struct xxx)
  • 文件没有打开的时候，存放在哪里？硬盘。
  • 进程能打开很多文件吗？可以
  • 系统能否存在很多进程？可以
  • 很多情况下，OS内部存在大量被打开的文件 -> OS是否要将被打开的文件进行管理 -> 怎么管理呢？先描述在组织 -> 预言：每一个被打开的文件，在OS内部，一定要存在对应的描述文件属性的结构体，类似于PCB。

2.1、C++文件接口

以写的方式打开文件。

代码演示

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<string>

#define FILENAME "log.txt"

int main()
{
  // out写方式 in读方式 app追加 binary二进制
  std::ofstream out(FILENAME,std::ios_base::out);
  // is_open() 检查文件是否打开
  if(!out.is_open()) return 1; //打开失败，结束程序

  std::string msg = "hello C++!\n";
  // ostream& write (const char* s, streamsize n);
  out.write(msg.c_str(),msg.size());

  // 关闭文件
  out.close();
  return 0;
}

运行结果 

3、进一步理解文件

操作文件：本质是进程在操作文件，即进程与文件的关系。

文件 ->存储在硬盘中 -> 硬盘是一个外设 -> 外设是一个硬件 -> 向文件中写入本质是向硬件中写入 -> 用户没有权利直接写入 -> OS是硬件的管理者 -> 通过OS写入 -> OS必须给我们提供系统调用(因为OS不相信任何人) -> fopen/fwrite/fread/fclose ... -> 我们用的都是C/C++/... 对系统调用接口的封装！ -> 访问文件，我们也可以直接使用系统调用！！！

为什么要对系统调用的接口进行封装？怎么封装？

后序回答。

使用系统调用接口来操作文件！！！

系统调用接口函数

打开文件

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

pathname: 
    要打开或创建的目标文件。
flags:     
    打开文件时，可以传入多个参数选项，用下面的一个或者多个常量进行“或”运算，构成flags。
mode:
    设置默认权限信息。
参数:
    O_RDONLY: 只读打开
    O_WRONLY: 只写打开
    O_RDWR  : 读，写打开
    这三个常量，必须指定一个且只能指定一个
    O_CREAT : 若文件不存在，则创建它。需要使用mode选项，来指明新文件的访问权限
    O_APPEND: 追加写
    O_TRUNC : 若文件存在会先清空文件 
返回值：
    成功：新打开的文件描述符
    失败：-1

向文件中写内容 

#include <unistd.h>
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

将缓冲区指向的 buf 内容中的count个字节数写入到文件描述符 fd 引用的文件。 

关闭文件 

#include <unistd.h>
int close(int fd);

关闭文件描述符 fd 引用的文件。

3.1、系统调用实现写方式打开文件

系统调用可能用到的头文件

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>

代码演示一(不设置权限信息)

int main()
{
  int fd = open("log.txt",O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC);
  if(fd < 0)
  {
    perror("open");
    return 1;
  }
  // ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
  const char* msg = "hello linux file!\n";
  write(fd,msg,strlen(msg));

  close(fd);
  return 0;
}

运行结果

上面的代码演示的是文件不存在，在当前路径创建指定文件，但没有设置默认权限的情况。 

代码演示一(只设置权限信息)

int main()
{
  int fd = open("log.txt",O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC,0666);
  if(fd < 0)
  {
    perror("open");
    return 1;
  }
  // ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
  const char* msg = "hello linux file!\n";
  write(fd,msg,strlen(msg));

  close(fd);
  return 0;
}

运行结果 

上面的代码演示的是文件不存在，在当前路径创建指定文件，且设置默认权限的情况。  

 想要第三个参数是什么权限文件就是什么权限应该怎么办呢？？？

将umask值设置为0即可。

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>

mode_t umask(mode_t mask);

设置umask值。

代码演示三(设置权限信息和umask)

int main()
{
  umask(0);
  int fd = open("log.txt",O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC,0666);
  if(fd < 0)
  {
    perror("open");
    return 1;
  }
  // ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
  const char* msg = "hello linux file!\n";
  write(fd,msg,strlen(msg));

  close(fd);
  return 0;
}

运行结果 

上面的代码演示的是文件不存在，在当前路径创建指定文件，且设置默认权限和umask的情况。   

代码演示四

int main()
{
  umask(0);
  int fd = open("log.txt",O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC,0777);
  if(fd < 0)
  {
    perror("open");
    return 1;
  }
  close(fd);
  return 0;
}

 运行结果

上面的代码演示的是文件存在，先清空文件内容，即使修改默认权限，也不会影响该文件的权限。   

3.2、系统调用实现追加打开文件

代码演示

int main()
{
  umask(0);
  int fd = open("log.txt",O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND,0666);
  if(fd < 0)
  {
    perror("open");
    return 1;
  }
  // ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
  const char* msg = "hello linux file!\n";
  write(fd,msg,strlen(msg));

  close(fd);
  return 0;
}

运行结果

 3.3、理解open第二个参数原理

原理是位图加位运算，下面通过一个程序理解调用open第二个参数原理。

代码演示 

#define ONE   1       // 0000 0001
#define TWO   (1<<1)  // 0000 0010
#define THREE (1<<2)  // 0000 0100
#define FOUR  (1<<3)  // 0000 1000

void print(int flag)
{
  if(flag & ONE)
  {
    printf("one\n");
  }
  if(flag & TWO)
  {
    printf("two\n");
  }
  if(flag & THREE)
  {
    printf("three\n");
  }
  if(flag & FOUR)
  {
    printf("four\n");
  }
}
int main()
{
  print(ONE);
  printf("\n");

  print(TWO);
  printf("\n");

  print(ONE | TWO);
  printf("\n");

  print(ONE | TWO | THREE);
  printf("\n");

  print(ONE | TWO | THREE | FOUR);
  printf("\n");
  return 0;
}

运行结果 

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/2184576.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

街道办事处智慧查询系统方案——未来之窗行业应用跨平台架构

街道办事处智慧查询系统方案——未来之窗行业应用跨平台架构

一、政务公开建设的必要性 1.1.1使用便捷 人民的生活因为科学技术的发展&#xff0c;发生了翻天覆地的变化&#xff0c;也是实现智能化社区发展的重要发展环节&#xff0c;并在触摸一体机设备的运用中&#xff0c;“社区办事查询软件”运用&#xff0c;基本能够实现***科学技…
阅读更多...
【优选算法】（第十五篇）

【优选算法】（第十五篇）

目录 和为k的⼦数组&#xff08;medium&#xff09; 题目解析 讲解算法原理 编写代码 和可被K整除的⼦数组&#xff08;medium&#xff09; 题目解析 讲解算法原理 编写代码 和为k的⼦数组&#xff08;medium&#xff09; 题目解析 1.题目链接&#xff1a;. - 力扣&am…
阅读更多...
【EXCEL数据处理】000010 案列 EXCEL文本型和常规型转换。使用的软件是微软的Excel操作的。处理数据的目的是让数据更直观的显示出来，方便查看。

【EXCEL数据处理】000010 案列 EXCEL文本型和常规型转换。使用的软件是微软的Excel操作的。处理数据的目的是让数据更直观的显示出来，方便查看。

前言&#xff1a;哈喽&#xff0c;大家好&#xff0c;今天给大家分享一篇文章&#xff01;创作不易&#xff0c;如果能帮助到大家或者给大家一些灵感和启发&#xff0c;欢迎收藏关注哦 &#x1f495; 目录 【EXCEL数据处理】000010 案列 EXCEL单元格格式。EXCEL文本型和常规型转…
阅读更多...
TypeScript 算法手册 【归并排序】

TypeScript 算法手册 【归并排序】

文章目录 1. 归并排序简介1.1 归并排序定义1.2 归并排序特点 2. 归并排序步骤过程拆解2.1 分割数组2.2 递归排序2.3 合并有序数组 3. 归并排序的优化3.1 原地归并排序3.2 混合插入排序案例代码和动态图 4. 归并排序的优点5. 归并排序的缺点总结 【 已更新完 TypeScript 设计模式…
阅读更多...
nature reviews genetics | 基因调控网络方法总结

nature reviews genetics | 基因调控网络方法总结

–https://doi.org/10.1038/s41576-023-00618-5 Gene regulatory network inference in the era of single-cell multi-omics 留意更多内容&#xff0c;欢迎关注微信公众号&#xff1a;组学之心 研究团队和单位 Julio Saez-Rodriguez—Heidelberg University Ricard Arge…
阅读更多...
Let‘s Encrypt 的几个常用命令

Let‘s Encrypt 的几个常用命令

Lets Encrypt 是免费的 ssl 证书提供商&#xff0c;在当前纷纷收费的形式下&#xff0c;这是一个良心厂家&#xff0c;虽然使用起来略微繁琐。坚决抵制某 cxxn 站&#xff0c;竟然开始有辣么多收费的东西。这里记录几个常用的命令&#xff08;使用环境Ubuntu 24&#xff09;&am…
阅读更多...
Proxmox使用tc给虚拟机限速，实现不对等网速——浪浪云

Proxmox使用tc给虚拟机限速，实现不对等网速——浪浪云

文章目录 前言第一步查看虚拟机的虚拟网卡名字第二部 设置上传速度限制第三部 设置下载速度限制第四部 验证是否成功查看队列调度器查看过滤器 第五步 如何解除网卡限速 前言 由于proxmox虚拟机限速只能限速对等&#xff0c;但是我想让下载和上传速度不对等&#xff0c;例如上传…
阅读更多...
录屏软件大比拼：四款必备工具助你轻松录制精彩瞬间！

录屏软件大比拼：四款必备工具助你轻松录制精彩瞬间！

哎呀&#xff0c;说到电脑录屏这事儿&#xff0c;我这个办公室小文员可是深有体会啊&#xff01;平时工作里&#xff0c;经常需要录个会议啊、做个教程啊&#xff0c;或者分享个操作技巧给同事们看。市面上的录屏软件多得数不清&#xff0c;但我最常用的几款工具。今天就来跟大…
阅读更多...
Vue3 proxy跨域代理

Vue3 proxy跨域代理

一、跨域问题 假设vue项目的运行地址为&#xff1a;http://localhost:5173&#xff0c;此时我们想要调用后端服务的rest api&#xff0c;而后端接口暴露的地址为&#xff1a;https://192.168.1.1:8080/user。 可以发现前端服务与后端服务的域名是不同的&#xff0c;默认情况下…
阅读更多...
C语言 | Leetcode C语言题解之第445题两数相加II

C语言 | Leetcode C语言题解之第445题两数相加II

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; struct ListNode* addTwoNumbers(struct ListNode* l1, struct ListNode* l2){int stack1[100];int stack2[100];int top1 0;int top2 0;int carry 0;int sum 0;struct ListNode* temp NULL;struct ListNode* head NULL;while (l1) {…
阅读更多...
基于ssm大学生自主学习网站的设计与实现

基于ssm大学生自主学习网站的设计与实现

文未可获取一份本项目的java源码和数据库参考。 1、毕业论文&#xff08;设计&#xff09;的背景及意义&#xff1a; &#xff08;1&#xff09;研究背景 目前&#xff0c;因特网是世界上最大的计算机互联网络&#xff0c;它通过网络设备将世界各地互相独立的不同规模的局域…
阅读更多...
五、Drf权限组件

五、Drf权限组件

五、权限组件 权限组件=[权限类，权限类，权限类…] 执行所有权限类的has_permission方法，通过返回True,不通过返回False 默认情况下，所有的权限类都通过，才返回True 5.1简单应用权限组件 #ext.per class MyPermission1(BasePermission):def has_permission(self, requ…
阅读更多...
Redis篇（Redis原理 - 网络模型）

Redis篇（Redis原理 - 网络模型）

目录 一、用户空间和内核态空间 二、阻塞IO 三、非阻塞IO 四、IO多路复用 五、IO多路复用-select方式 六、IO多路复用模型-poll模式 七、IO多路复用模型-epoll函数 八、网络模型-epoll中的ET和LT 九、网络模型-基于epoll的服务器端流程 十、网络模型-信号驱动 异步IO…
阅读更多...
Linux安装RabbitMQ安装

Linux安装RabbitMQ安装

1. RabbitMQ介绍 1.1 RabbitMQ关键特性 异步消息传递&#xff1a;允许应用程序在不直接进行网络调用的情况下交换消息。 可靠性&#xff1a;支持消息持久化&#xff0c;确保消息不会在系统故障时丢失。 灵活的路由&#xff1a;支持多种路由选项&#xff0c;包括直接、主题、…
阅读更多...
7--苍穹外卖-SpringBoot项目中套餐管理 详解（一）

7--苍穹外卖-SpringBoot项目中套餐管理 详解（一）

前言 目录 新增套餐 需求分析和设计 代码开发 根据分类id查询菜品 Controller层 Service层 ServiceImpl层 Mapper层 DishMapper.xml 新增套餐 实体类 mapper层 Service层 ServiceImpl层 Mapper层 SetmealMapper.xml setmealDishMapper.xml 套餐分页查询 需求分…
阅读更多...
网络协议详解--IPv6

网络协议详解--IPv6

IPv6产生背景 &#xff08;1&#xff09;地址空间的耗尽&#xff1a;因特网呈指数级发展&#xff0c;导致IPv4地址空间几乎耗尽。虽然采用了子网划分、CIDR和NAT地址转换技术&#xff0c;但这没有从根源解决地址耗尽的问题 &#xff08;2&#xff09;IP层安全需求的增长&#x…
阅读更多...
【拥抱AIGC】通义灵码策略配置

【拥抱AIGC】通义灵码策略配置

通义灵码企业级策配置支持智能问答、行间代码生成安全过滤器相关策略配置。 适用版本 企业标准版、企业专属版 通义灵码管理员、组织内全局管理员&#xff08;专属版&#xff09;在通义灵码控制台的策略配置中进行安全过滤器的配置&#xff0c;开启后&#xff0c;企业内开发…
阅读更多...
第十一届蓝桥杯嵌入式省赛程序设计题解析（基于HAL库）（大学组第二套）

第十一届蓝桥杯嵌入式省赛程序设计题解析（基于HAL库）（大学组第二套）

一.题目分析 &#xff08;1&#xff09;.题目 &#xff08;2&#xff09;.题目分析 1..按键功能分析 a. B1界面切换 b. B2每次按下&#xff0c;PA6手动模式占空比参数增加10% c. B3每次按下&#xff0c;PA7手动模式占空比参数增加10% d. B4模式切换 f. 在数据显示界面下…
阅读更多...
JAVA姓氏头像情侣头像家庭头像签名头像谐音顽埂头像设计小程序头像大全系统小程序源码

JAVA姓氏头像情侣头像家庭头像签名头像谐音顽埂头像设计小程序头像大全系统小程序源码

姓氏头像到谐音梗&#xff0c;打造你的专属头像大全系统 &#x1f3a8;✨ &#x1f468;‍&#x1f469;‍&#x1f467;‍&#x1f466; 家庭头像&#xff1a;记录温馨瞬间 在这个充满爱的时代&#xff0c;用一张家庭头像来记录你和家人的美好瞬间吧&#xff01;我们的“姓氏…
阅读更多...
Linux 进程状态、僵尸进程与孤儿进程

Linux 进程状态、僵尸进程与孤儿进程

目录 0.前言 1. 进程状态 1.1 定义 1.2 常见进程 2.僵尸进程 2.1 定义 2.2 示例 2.3 僵尸进程的危害与防止方法 3. 孤儿进程 3.1 介绍 3.2 示例 4.小结 &#xff08;图像由AI生成&#xff09; 0.前言 在上一篇文章中&#xff0c;我们介绍了进程的基本概念、进程控制块&#…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023