文件IO（20250217）

news2025/2/21 13:00:45

1. 文件IO

系统调用Linux内核提供的文件操作接口

1. 打开文件 open
2. 读写文件 read/write
3. 关闭文件 close

1.1 open函数

#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：文件路径名，指向要打开的文件路径名，或者文件名，文件路径为绝对路径，文件名则是再当前路径下的

flags(打开方式)

O_RDONLY:只读
O_WRONLY:只写
O_RDWR:读写
O_CREAT:创建，创建时可添加0664赋予被创建文件权限
O_TRUNC:清空存在的文件
O_APPENDD：文件存在时，（文件末尾）追加写

与标准IO的打开方式对比：

‘r’:O_RDONLY
'r+':O_RDWR
'w':O_RDONLY | O_CREAT | O_TRUNC
'w+':O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC
'a':O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND
'a+':RDWR | O_CREAT | O_APPEND

返回值:
成功返回文件描述符 (最近最小未使用)
失败返回-1

1.2 文件描述符

小且非负整型数据，代表了一个已打开的文件

操作系统会为已打开文件分配文件描述符
默认文件描述符范围：0-1023；
文件描述符分配原则：最小未被使用原则

系统已打开的三个文件描述符：0， 1， 2

0：标准输入设备，对于标准io的stdin
1：标准输出设备，对应标准io的stdout；
2：标准出错设备，对应标准io的stderr

已打开的文件在使用完毕后，应及时关闭文件，否则会导致文件描述符泄露。当文件描述符不够用时，可通过修改文件配置提升文件描述符上限。

r/w/x分别对应可读、可写和可执行

1.3 write函数

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
       功能:
           通过文件描述符向文件中写一串数据
       参数:
           fd:文件描述符
           buf:要写入文件的字符串的首地址
           count:要写入字符的个数
       返回值:
           成功返回实际写入的个数
           失败返回-1

1.4 read函数

        ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
       功能:
           通过文件描述符读取文件中的数据
       参数:
           fd:文件描述符
           buf:存放数据空间的首地址
           count:要读到数据的个数
       返回值:
           成功返回读到数据的个数
           失败返回-1
           读到文件结尾返回0

1.5 文件偏移函数lseek

off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
       功能:
           重定位一个文件描述符的偏移量（文件定位器）
       参数:
           fd:文件描述符
           offset:偏移量
                       正:向后偏移
                       负:向前偏移
                       零:不偏移
           whence:
               SEEK_SET
               SEEK_CUR
               SEEK_END
       返回值:
           成功返回当前偏移量的值（off_t long int）
           失败返回-1

2. 时间相关函数

头文件time.h

2.1 time

t        ime_t time(time_t *t);
       功能:
           获得1970年1月1日到现在的秒数
       参数:
           t:存放秒数空间的首地址
       返回值:
           成功返回1970年1月1日到现在的秒数（time_t long）
           失败返回-1

2.2 ctime

        char *ctime(const time_t *timep);
       功能:
           将秒数转换为字符串时间
       参数:
           timep:1970年1月1日到现在的秒数
       返回值:
           成功返回时间字符串首地址
           失败返回NULL

2.3 localtime

        struct tm *localtime(const time_t *timep);
       功能:
           将秒数转换为时间结构体
       参数:
           timep:存放秒数空间首地址
       返回值:
           成功返回包含时间结构体空间首地址
           失败返回NULL

struct tm {
               int tm_sec;         /* seconds */
               int tm_min;         /* minutes */
               int tm_hour;        /* hours */
               int tm_mday;        /* day of the month */
               int tm_mon;         /* month */
               int tm_year;        /* year */
               int tm_wday;        /* day of the week */
               int tm_yday;        /* day in the year */
               int tm_isdst;       /* daylight saving time */
           };