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💗系列专栏： 【C语言详解】 【数据结构详解】【C++详解】【Linux系统编程】
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1、封装简单的库
1.1、定义文件结构
1.2、打开文件
1.3、刷新缓冲区
1.4、写文件
1.5、关闭文件
1.6、各文件代码
2、stderr
2.1、C语言代码演示
2.2、C++代码演示
1、封装简单的库
1.1、定义文件结构
#define LINE_SIZE 1024
#define FLUSH_NOW 1 // 立即刷新
#define FLUSH_LINE 2 // 行刷新
#define FLUSH_FULL 4 // 全缓冲
typedef struct _myFILE
{
unsigned int flags;// 文件刷新方式
int fileno;// fd
// 缓冲区
char cache[LINE_SIZE];
int cap;// 容量
int pos;// 下次写入的位置
}myFILE;// C语言创建结构体变量需要加struct关键字，因此使用typedef重命名
1.2、打开文件
打开文件本质是开辟一块存放文件数据的空间。
myFILE* my_fopen(const char* path,const char* flag)
{
int flag1 = 0;// 系统调用的文件打开方式
int iscreate = 0;// 文件是否被创建
mode_t mode = 0666;// 默认权限设置
// 读方式打开文件，只需设置flag1
if(strcmp(flag,"r") == 0)
{
flag1 = O_RDONLY;
}
// 写方式打开文件,设置flag1 和 iscreate
else if(strcmp(flag,"w") == 0)
{
flag1 = (O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC);
iscreate = 1;
}
// 追加方式打开文件
else if(strcmp(flag,"a") == 0)
{
flag1 = (O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND);
iscreate = 1;
}
else
{}
int fd = 0;
if(iscreate)
fd = open(path,flag1,mode);// 创建新文件权限限制才有效，传三个参数
else
fd = open(path,flag1);// 打开已经存在的文件不会修改文件权限，使用两个参数即可
if(fd < 0) return NULL;// 打开文件失败返回NULL
// 堆区开辟的空间出了函数不会销毁
myFILE* fp = (myFILE*)malloc(sizeof(myFILE));
if(fp == NULL) return NULL;
fp->fileno = fd;
fp->flags = FLUSH_LINE;// 设置行刷新
fp->cap = LINE_SIZE;
fp->pos = 0;
return fp;
}
1.3、刷新缓冲区
刷新缓冲区实质是将缓冲区内容写入需要刷新的文件中。
void my_fflush(myFILE* fp)
{
// 将缓冲区 pos 个字节的内容写入 fp 的文件中，并将pos置0
write(fp->fileno,fp->cache,fp->pos);
fp->pos = 0;
}1.4、写文件
写文件的本质是将内容拷贝到缓冲区中，条件允许就刷新缓冲区。
ssize_t my_fwrite(myFILE* fp,const char* data,int len)
{
// 写入的本质是拷贝，条件允许就刷新
memcpy(fp->cache + fp->pos ,data,len);// 需要考虑扩容与越界问题，此处不做处理，从简
fp->pos += len;
// 刷新方式为行刷新且缓冲区遇到\n就刷新缓冲区
if((fp->flags & FLUSH_LINE) && fp->cache[fp->pos-1] == '\n')
{
my_fflush(fp);
}
return len;
}1.5、关闭文件
先刷新缓冲区，在关闭文件并释放空间。
void my_fclose(myFILE* fp)
{
my_fflush(fp);// 刷新缓冲区
close(fp->fileno);// 关闭文件
free(fp);// 释放空间
}
1.6、各文件代码
mystdio.h
#pragma once
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#define LINE_SIZE 1024
#define FLUSH_NOW 1
#define FLUSH_LINE 2
#define FLUSH_FULL 4
typedef struct _myFILE
{
unsigned int flags;
int fileno;
// 缓冲区
char cache[LINE_SIZE];
int cap;// 容量
int pos;// 下次写入的位置
}myFILE;
myFILE* my_fopen(const char* path,const char* flag);
void my_fflush(myFILE* fp);
ssize_t my_fwrite(myFILE* fp,const char* data,int len);
void my_fclose(myFILE* fp);
mystdio.c
#include "mystdio.h"
myFILE* my_fopen(const char* path,const char* flag)
{
int flag1 = 0;
int iscreate = 0;
mode_t mode = 0666;
if(strcmp(flag,"r") == 0)
{
flag1 = O_RDONLY;
}
else if(strcmp(flag,"w") == 0)
{
flag1 = (O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC);
iscreate = 1;
}
else if(strcmp(flag,"a") == 0)
{
flag1 = (O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND);
iscreate = 1;
}
else
{}
int fd = 0;
if(iscreate)
fd = open(path,flag1,mode);
else
fd = open(path,flag1);
if(fd < 0) return NULL;
myFILE* fp = (myFILE*)malloc(sizeof(myFILE));
if(fp == NULL) return NULL;
fp->fileno = fd;
fp->flags = FLUSH_LINE;
fp->cap = LINE_SIZE;
fp->pos = 0;
return fp;
}
void my_fflush(myFILE* fp)
{
write(fp->fileno,fp->cache,fp->pos);
fp->pos = 0;
}
ssize_t my_fwrite(myFILE* fp,const char* data,int len)
{
// 写入的本质是拷贝，条件允许就刷新
memcpy(fp->cache + fp->pos ,data,len);// 考虑扩容与越界问题
fp->pos += len;
if((fp->flags&FLUSH_LINE) && fp->cache[fp->pos-1] == '\n')
{
my_fflush(fp);
}
return len;
}
void my_fclose(myFILE* fp)
{
my_fflush(fp);
close(fp->fileno);
free(fp);
}
testfile.c
#include "mystdio.h"
#include <stdio.h>
#define FILENAME "log.txt"
int main()
{
// 使用自己封装的函数以写方式打开文件
myFILE* fp = my_fopen(FILENAME,"w");
if(fp == NULL) return 1;
const char* str = "hello linux";
int cnt = 10;
char buff[128];
while(cnt)
{
// 将格式化数据转成字符串到buff中
sprintf(buff,"%s - %d",str,cnt);
// 将buff写入文件
my_fwrite(fp,buff,strlen(buff));
cnt--;
sleep(1);
my_fflush(fp);// 写完一组数据就刷新缓冲区
}
my_fclose(fp);// 关闭文件
return 0;
}运行结果
2、stderr
2.1、C语言代码演示
#include <stdio.h>
int main()
{
perror("error:");
fprintf(stdout,"hello fprintf stdout\n");
fprintf(stderr,"hello fprintf stderr\n");
return 0;
}看现象
我们可以看到一部分数据存入了文件中，但是一部分数据没有存入文件中。
实质是 > 是标准输出重定向，修改1号fd里面的内容，其余的是2号fd里面的内容，因此直接打印到显示器上。
为什么有了标准输出流还要有标准错误流呢？？？
因为我们在编写程序的时候不能保证一直都是正确的代码，当我们查错误的时候就可以通过标准错误流查询。标准输出流主要用于程序的正常输出信息，标准错误流则用于输出程序的错误信息，两者共同确保了程序的运行状态可以被正确地监控和理解。
如果想让2和1都重定向到文件中怎么做？
1、将数据存入不同的文件
将1号的内容重定向到ok.txt 文件，将2号的内容存入err.txt文件。
命令行代码
[jkl@host file3]$ ./a.out
error:: Success
hello fprintf stdout
hello fprintf stderr
[jkl@host file3]$ ./a.out 1>ok.txt 2>err.txt
[jkl@host file3]$ cat ok.txt
hello fprintf stdout
[jkl@host file3]$ cat err.txt
error:: Success
hello fprintf stderr运行结果
2、将数据存入同一个文件
命令行代码
[jkl@host file3]$ ./a.out 1>all.txt 2>&1
[jkl@host file3]$ cat all.txt
error:: Success
hello fprintf stderr
hello fprintf stdout运行结果
总结
- perror("open");本质是向2号打印。
- printf("");本质是向1号打印。
2.2、C++代码演示
#include <iostream>
int main()
{
std::cout<<"hello cout"<<std::endl;
std::cerr<<"hello cerr"<<std::endl;
return 0;
}
命令行代码
[jkl@host file3]$ g++ test_stderr.cpp
[jkl@host file3]$ ./a.out
hello cout
hello cerr
[jkl@host file3]$ ./a.out > log.txt
hello cerr
[jkl@host file3]$ cat log.txt
hello cout
运行结果
